C/C++之static

C++的static有两种用法：面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数，不涉及类；后者主要说明static在类中的作用。

1.面向过程设计中的static
1.1静态全局变量

• 全局变量(外部变量)的说明之前再冠以static 就构成了静态的全局变量。
• 全局变量本身就是静态存储方式， 静态全局变量当然也是静态存储方式。这两者在存储方式上并无不同。这两者的区别虽在于非静态全局变量的作用域是整个源程序， 当一个源程序由多个源文件组成时，非静态的全局变量在各个源文件中都是有效的。 而静态全局变量则限制了其作用域， 即只在定义该变量的源文件内有效， 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于静态全局变量的作用域局限于一个源文件内，只能为该源文件内的函数公用， 因此可以避免在其它源文件中引起错误。
• 静态全局变量只被初始化一次。

1.2.静态局部变量

在局部变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态局部变量。静态局部变量有以下特点：

• 该变量在全局数据区分配内存；
• 静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化；
• 静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0；
• 它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束；

1.3静态函数

函数的定义和声明默认情况下是extern的，它在其他文件中是可见的。

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。

定义静态函数的好处：

• 静态函数不能被其它文件所用；
• 其它文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突；

二、面向对象的static关键字（类中的static关键字）

2.1静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。

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。
• 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 ；

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；

 

2.2静态成员函数

与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，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()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，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。

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

• 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；

• 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。

 

C语言的静态函数

当一个源程序由多个源文件组成时，根据函数能否被其它源文件中的函数调用，将函数分为内部函数和外部函数。
1 内部函数（又称静态函数）
如果在一个源文件中定义的函数，只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调用，这种函数称为内部函数。
定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可：
static  函数类型  函数名(函数参数表)
关键字“static”，译成中文就是“静态的”，所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件。
使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名，因为同名也没有关系。

2 外部函数
外部函数的定义：在定义函数时，如果没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数，也就是我们最常用的函数形式。

 

• static 全局变量:改变作用范围，不改变存储位置
• static 局部变量：改变存储位置，不改变作用范围
• 同样的，对于类内的函数来说，加上static不改变其存储位置(都是在代码段)，但是改变了其作用范围，本来必须先创建类对象然后才能调用成员函数，现在可以在不创建类对象的情况下直接使用类名来调用成员函数。
• Java的main函数是写在类中的，程序在执行的过程中，首先要调用main函数，但是这时包含main函数的类并没有被创建对象进而无法调用main函数，所以main函数必须是static类型的。而对于C++来说，它的main函数是默认类型的也就是extern类型的，在所有的文件中都是可以被访问到的，在程序的执行过程中是可以直接访问的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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