static

末蓝、 2022-03-16 02:38 127阅读 0赞

**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static：

**1.1 静态变量**  
**1.1.1 静态全局变量**  
静态全局变量有以下特点：  
**1、 该变量在全局数据区分配内存；  
2、 未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0；  
3、 静态全局变量在声明它的整个文件是可见的，而在文件之外是不可见的；  
4、 静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面要提到的静态局部变量。**

代码区  
全局数据区  
堆区  
栈区

全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。

定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享，但定义静态全局变量还有以下好处：  
1、 **静态全局变量不能被其他文件所有**；  
2、 **其他文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突**；

全局变量和静态全局变量区别：  
**1、 全局变量是不是显式用static修饰的全局变量，全局变量的作用于是整个工程，在一个文件内定义的全局变量，在另一个文件中，通过extern全局变量的声明，就可使用全局变量。**  
2、 静态全局变量是显式用static修饰的全局变量，作用于是声明此变量所在的文件，其他文件即使使用extern使用也不能使用。

**1.1.2 静态局部变量**  
在函数体内定义一个变量，当程序执行到该语句是都会给该局部变量分配栈内存，随着程序退出函数体，系统就会回收栈内存，局部变量就相应失效。  
但有时候我们需要两次调用之间对变量的值进行保存，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，每次的值保存到下一次调用，直到下次赋新值。

静态局部变量有以下特点：

1、 该变量在**全局数据区分配内存**；  
2、 静态局部变量在程序执行到该对象的声明处是**被首次初始化，即以后的函数调用不会再进行初始化**；  
3、 静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有被显示初始化，会被程序自动初始化为0；  
4、 **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，其作用域随着结束。

1.2 静态函数（与静态全局变量类似）  
在函数的返回值类型前面加上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，不能被其他文件使用。

**2 面向对象static  
2.1静态数据成员**  
在类中数据成员的声明前面加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。  
静态数据成员有以下特点：  
1、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（不属于任何对象）。无论这个类定义了多少个对象，静态数据成员在程序中只有一份拷贝，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成员都是一样的，它的值可以更新。

2、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。

3、静态数据成员和普通数据成员一样遵从public，protected，private访问规则。  
4、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的格式：  
<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>  
int Myclass::Sum = 0;属于这个类的静态成员变量

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>

同全局变量相比，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他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**  
静态成员函数为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。  
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。  
静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具备this指针。从这个意义上讲，它无法访问非静态的数据成员，也无法访问非静态成员函数，只能访问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：  
1、 出现在类体外的函数不能指定关键字static;  
2、 **静态成员**之间可以相互访问，静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数  
3、 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。  
4、 \*\*静态成员函数不能访问非静态数据成员（因为不具备this指针）\*\*和非静态成员函数。由于没有了this指针的额外开销，静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增加。

调用静态成员函数，可以用成员访问操作符（.）和（->）  
也可以直接使用如下格式：  
<类名>::<静态成员函数名>（<参数表>）  
N.GetSum(); Myclass::GetSum();

**作用：**  
static是C++中常用的修饰符，它被用来控制变量的存储方式和可见性。

**为什么要引入static**  
在函数内部定义的变量，随着程序执行到它的定义时开始而创建内存，随着函数的结束而消失，但是我们想将这个变量在下次调用时，如何实现，通常最简单的办法是定义一个全局变量，但是全局变量有很多缺点，**最明显的缺点就是破坏了此变量的访问范围**。将变量定义为static就能解决这个问题。只对声明该变量的文件可见

**什么时候用static**  
需要一个变量或函数**为整个类服务**而不是为某个对象服务，同时又要求**不破坏类的封装**性，即要此成员因此在类的内部，不对外可见。

**内部机制**  
静态数据成员在程序一开始就必须存在，因为函数在程序运行中被调用，所以静态数据成员不能在任何函数内分配空间和初始化。静态数据成员要实际地分配空间，故不能在类的声明中定义（只能在类中声明数据成员）。

优势：  
可以节约内存，因为它对所有对象是共用的。