c/c++ static关键字的总结

落日映苍穹つ 2022-07-11 08:41 217阅读 0赞

**1.先来介绍它的第一条也是最重要的一条：隐藏。（static函数，static变量均可）**

当同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。  
举例来说明。同时编译两个源文件，一个是a.c，另一个是main.c。

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//a.c
    char a = 'A';               // global variable
    void msg()
    {
         printf("Hello\n");
    }

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//main.c
    
    int main()
    {
         extern char a;       // extern variable must be declared before use
         printf("%c ", a);
         (void)msg();
         return 0;
    }

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程序的运行结果是：

为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用？前面说过，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性，其它的源文件也能访问。此例中，a是全局变量，msg是函数，并且都没有加static前缀，因此对于另外的源文件main.c是可见的。  
如果加了static，就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static，main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。static可以用作函数和变量的前缀，对于函数来讲，static的作用仅限于隐藏.

**2.static的第二个作用是保持变量内容的持久。（static变量中的记忆功能和全局生存期）**

存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区：全局变量和static变量，只不过和全局变量比起来，static可以控制变量的可见范围，说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见

**PS：如果作为static局部变量在函数内定义，它的生存期为整个源程序，但是其作用域仍与自动变量相同，只能在定义该变量的函数内使用该变量。退出该函数后， 尽管该变量还继续存在，但不能使用它。**

程序举例：

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＃include <stdio.h>
 
 int fun(){
 static int count = 10; //在第一次进入这个函数的时候，变量a被初始化为10！并接着自减1，以后每次进入该函数，a
 return count--; //就不会被再次初始化了，仅进行自减1的操作；在static发明前，要达到同样的功能，则只能使用全局变量： 
 
 }
 
 int count = 1;
 
 int main(void)
 {
 printf("global\t\tlocal static\n");
 for(; count <= 10; ++count)
 printf("%d\t\t%d\n", count, fun());
 return 0;
 }

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程序的运行结果是：

<table style="border:1px solid silver; border-collapse:collapse; word-break:break-word; color:rgb(0,0,0); font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:14px; line-height:25.2px; width:220px; height:21px; float:left"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="font-size:14px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> global&nbsp; local static 1 10 2 9 3 8 4 7 5 6 6 5 7 4 8 3 9 2 10 1 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

\---基于以上两点可以得出一个结论：把局部变量改变为静态变量后是改变了它的存储方式即**改变了它的生存期**。把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作用域， **限制了它的使用范围**。因此static 这个说明符在不同的地方所起的作用是不同的。

**3.static的第三个作用是默认初始化为0（static变量）**

其实全局变量也具备这一属性，因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区，内存中所有的字节默认值都是0x00，某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵，我们可以一个一个地把所有元素都置0，然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的，就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用，但又觉得每次在字符数组末尾加‘\\0’;太麻烦。如果把字符串定义成静态的，就省去了这个麻烦，因为那里本来就是‘\\0’;不妨做个小实验验证一下。

![复制代码][copycode.gif]

＃include <stdio.h>
 
 int a;
 
 int main()
 {
 int i;
 static char str[10];
 printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
 return 0;
 }

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程序的运行结果是：

最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0.

**4.static的第四个作用：C++中的类成员声明static（有些地方与以上作用重叠）**

在类中声明static变量或者函数时，初始化时使用作用域运算符来标明它所属类，因此，静态数据成员是类的成员，而不是对象的成员，这样就出现以下作用：

(1)类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象，所以它没有this指针，这就导致 了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。

(2)不能将静态成员函数定义为虚函数。

(3)由于静态成员声明于类中，操作于其外，所以对其取地址操作，就多少有些特殊 ，变量地址是指向其数据类型的指针 ，函数地址类型是一个“nonmember函数指针”。

(4)由于静态成员函数没有this指针，所以就差不多等同于nonmember函数，结果就 产生了一个意想不到的好处：成为一个callback函数，使得我们得以将C++和C-based X W indow系统结合，同时也成功的应用于线程函数身上。 （这条没遇见过）

(5)static并没有增加程序的时空开销，相反她还缩短了子类对父类静态成员的访问 时间，节省了子类的内存空间。