关键字--static

Posted 2020-10-18 CompileLife

C++中的关键字static有两种用法，分别为面向过程编程的static和面向对象的static。

·static在面向过程编程中的应用

1. 在全局变量前加上static关键字，该全局变量被声明为静态全局变量，这样使得该变量有了以下的特性：

　　1）该变量的内存分配在全局数据区域；

　　2）在声明它的整个文件中该变量都是可以使用的，但是仅限于该文件中。

　　3）系统会将未初始化的静态全局变量自动初始化为0（自动变量的值是随机的，除非被显示的初始化）。

 

#include<iostream>

using namespace std;

static int n;  //定义静态全局变量

void fun()
{
    ++n;
    cout<<n<<endl;
}

int main(void)
{
    n = 20;
    cout<<n<<endl;
    fun();
    return 0;
}

 

所有的静态变量都在全局数据区分配内存，不论是全局静态变量还是静态局部变量。对于一个程序，它的内存分别为

代码区

全局数据区

堆区

栈区

　　在内存分配的区域中，程序new出来的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区，自动变量会在函数结束的时候释放被分配的空间，存放在

全局数据区的静态数据只在程序结束的时候释放分配的内存。

　　定义全局静态变量的优点有：

静态全局变量不能被其他文件所使用；其他文件可以使用相同的变量名而不会引起冲突。

2. 静态局部变量

　　静态局部变量是被static修饰的局部变量。

　　通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。
但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带来不便。
　　静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持到下一次调用，直到下次赋新值。

void fun()
{
    static int n = 10;
    n++;
}

int main(void)
{
    fun();
    return 0;
}

1）静态局部变量的特点：

　　·在全局数据区内分配空间；

　　·该变量在函数第一次执行到时被初始化，从此以后函数的调用时不会被初始化；

　　·同静态全局变量一样，一般在声明处初始化，如果没有显示初始化，会被程序默认为0；

　　·只有在程序结束时才会释放空间，但是其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域也会随之结束。

3. 静态函数

在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同，它只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。

static void fun();   //声明静态函数

int main(void)
{
    fun();
    return 0;
}

void fn()             //定义静态函数
{

}    

静态函数的特点与静态全局变量相同。

·static在面向对象编程中的应用

在oo编程中应用有类的静态数据成员与静态成员函数。

1. 静态数据成员

在类的数据成员前加上static修饰，该数据就成了类的静态数据成员。

//myclass.h
class Myclass
{
public:
    Myclass(int a);
    void GetSum();
private:
    int a ;
    static int sum;  //声明静态数据成员
};
//myclass.cpp
int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a)
{
    this->a = a;
    sum += a;
}
void Myclass::GetSum()
{
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
}

int main(void)
{
    Myclass M(1);
    M.GetSum();
    return 0;
}

可以看出，静态数据成员有以下特点：

• 对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；
• 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员；
• 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；
• 因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它；
• 静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为：
  ＜数据类型＞＜类名＞::＜静态数据成员名＞=＜值＞
• 类的静态数据成员有两种访问形式：
  ＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ 或 ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞
  如果静态数据成员的访问权限允许的话（即public的成员），可在程序中，按上述格式来引用静态数据成员 ；
• 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；
• 同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：1）静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；2）可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；

2.静态成员函数

　　静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。静态成员函数不属于对象，它属于这个类，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。

//myclass.h
class Myclass
{
private:
    int a;
    static int sum;  //声明静态数据成员
public:
    Myclass(int a);
    static void GetSum();  //声明静态成员函数
};

//myclass.cpp
int Myclass::sum = 0;       //定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a )
{
    this->a = a;
    sum += a;               //非静态成员函数可以访问静态数据成员
}
void Myclass::GetSum()    //静态成员函数的实现
{
    sum = a +1;            //错误代码，a是非静态数据成员
    sum = sum -1;
}

int main(void)
{
    Myclass M(1);
    M.GetSum();
    Myclass::GetSum();
    return 0;
}        

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

• 静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；
• 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；
• 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；
• 由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；
• 调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用如下格式：
  ＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）调用类的静态成员函数。
  

 参考：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7487694