转自:http://blog.csdn.net/wanglongfei_hust/article/details/10011503

static关键字有三种使用方式,其中前两种只指在C语言中使用,第三种在C++中使用。

1. 局部静态变量(C)

2. 外部静态变量/函数(C)

3. 静态数据成员/成员函数(C++)

一、 局部静态变量

局部变量按照存储形式可以分为三种,分别是auto、static、register。

与auto类型(普通)局部变量相比,static有三点不同:

1. 存储空间分配不同

auto类型分配在栈上,属于动态存储类别,占动态存储空间,函数调用结束后自动释放;

static类型分配在静态存储区,在程序整个运行期间都不释放;

两者作用域相同,但是生存期不同。

2. static局部变量在初次运行时进行初始化工作,且只初始化一次。

3. 对于局部静态变量,如果不赋初值,编译期会自动赋初值0或者空;

auto类型的初值是不确定的。

对于C++的类对象例外,class的对象实例如果不初始化,则会自动调用默认构造函数,不管是不是static类型。

特点:static局部变量的“记忆性”与生存期的“全局性”

所谓“记忆性”是指在两次函数调用时,在第二次调用进入时,能保持第一次调用退出时的值。

示例程序一

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. void staticLocalVar()
  4. {
  5. static int a = 0;
  6. cout<<"a="<<++a<<endl;
  7. }
  8. int main()
  9. {
  10. staticLocalVar();   // a=1
  11. staticLocalVar();   // a=2
  12. system("pause");
  13. return 0;
  14. }

运行结果:

a=1

a=2

请按任意键继续. . .

应用:利用“记忆性”记录函数调用的次数(示例程序一)
利用生存期的”全局性“改善return a pointer / reference to a local object的问题,local object的问题在于退出函数时,生存期就结束,局部变量就会被销毁;利用static就可以延长局部变量的生存期。

注意事项:
1. “记忆性”是程序运行很重要的一点就是可重复性,而static变量的“记忆性”破坏了可重复性,造成不同时刻同一函数的运行结果不同。

2. “生存期”全局性和唯一性。 普通的局部变量在栈上分配空间,因此每次调用函数时,分配的空间都可能不一样,而static具有全局唯一性的特点,每次调用时都指向同一块内存,这就造成一个很重要的问题---不可重入性!!!

在多线程或者递归程序中要特别注意。

二、 外部静态变量/函数

在C中static的第二种含义:用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。

此处static的含义是指对函数的作用域仅仅局限于本文件(所以又称为内部函数)。

注意:对于外部(全局)变量,不论是否有static限制,它的存储区域都是在静态存储区,生存期都是全局的,此时的static只是起作用域限制作用,限制作用域在本文件内部。

使用内部函数的好处是:不同的人编写不同的函数时,不用担心函数同名问题。

示例程序二

  1. //file1.cpp
  2. static int varA;
  3. int varB;
  4. extern void funA()
  5. {
  6. }
  7. static void funB()
  8. {
  9. }
  10. //file2.cpp
  11. extern int varB; // 使用file1.cpp中定义的全局变量
  12. extern int varA; // 错误! varA是static类型, 无法在其他文件中使用
  13. extern void funA(); // 使用file1.cpp中定义的函数
  14. extern void funB(); // 错误! 无法使用file1.cpp文件中static函数

三、 静态数据成员/成员函数(C++特有)

C++重用了这个关键字,它表示属于一个类而不是属于此类的任何特定的对象的变量和函数。

静态类成员包括静态数据成员和静态函数成员。

1. 静态数据成员

类体中的数据成员的声明前加上static关键字,该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样,静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时静态数据成员还具有以下特点。

1) 静态数据成员的定义

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以,静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。其定义方式与全局变量相同。举例如下:

  1. xxx.h文件
  2. class base
  3. {
  4. private:
  5. static const int _i;    //声明,标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。
  6. };
  7. xxx.cpp文件
  8. const int base::_i = 10;    //定义(初始化)时不受private和protected访问限制.

注:不要试图在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数情况下,这会引起重复定义。即使加上#ifndef  #define  #endif或者#pragma once也不行。

2) 静态数据成员被类的所有对象所共享,包括该类的派生类的对象。

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class base
  4. {
  5. public:
  6. static int _num;    //声明
  7. };
  8. int base::_num = 0; //静态数据成员的真正定义
  9. class derived : public base
  10. {
  11. };
  12. int main()
  13. {
  14. base a;
  15. derived b;
  16. a._num++;
  17. cout<<"base class static data number _num is "<<a._num<<endl; // 1
  18. b._num++;
  19. cout<<"derived class static data number _num is "<<b._num<<endl;// 2
  20. system("pause");
  21. return 0;
  22. }

3) 静态数据成员可以成为成员函数的可选参数,而普通数据成员则不可以。

  1. class base
  2. {
  3. public:
  4. static int _staticVar;
  5. int _var;
  6. void foo1(int i = _staticVar);//正确,_staticVar为静态数据成员
  7. void foo2(int i = _var);//错误,_var为普通数据成员
  8. };

4)★静态数据成员的类型可以是所属类的类型,而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为所属类类型的指针或引用。举例如下:

  1. class base
  2. {
  3. public:
  4. static base _object1;//正确,静态数据成员
  5. base  object2;//错误
  6. base *pObject;//正确,指针
  7. base &mObject;//正确,引用
  8. };

5)  静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下:

  1. class base
  2. {
  3. public:
  4. base()
  5. {
  6. _i = 0;
  7. _val = 0;
  8. }
  9. mutable int _i;
  10. static int _staticVal;
  11. int _val;
  12. void test() const
  13. {
  14. _i++;//正确,mutable数据成员
  15. _staticVal++;//正确,static数据成员
  16. _val++;//错误
  17. }
  18. };
  19. int   base::_staticVal = 0;

2. 静态成员函数

1).静态成员函数的地址可用普通函数指针储存,而普通成员函数地址需要用类成员函数指针来储存。举例如下:

  1. class base
  2. {
  3. static int func1();
  4. int func2();
  5. };
  6. int (*pf1)() = &base::func1;        //普通的函数指针
  7. int (base::*pf2)() = &base::func2;  //成员函数指针

2).静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。  
3).静态成员函数不可以同时声明为   virtual、const、volatile函数。举例如下:

  1. class base
  2. {
  3. virtual static void func1();//错误
  4. static void func2() const;//错误
  5. static void func3() volatile;//错误
  6. };

最后要说的一点是,静态成员是可以独立访问的,也就是说,无须创建任何对象实例就可以访问。

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