static 和 const的区别与联系

末蓝、 2022-08-03 00:27 203阅读 0赞

static 是c++中非常常用的修饰符，他被用来控制变量的存储方式和可见性，下面我将从 static 修饰符的产生原因、作用谈起，全方面分析static 修饰符的实质。   
  
static 的两大作用:  
  
一、控制存储方式：  
  
　　static被引入以告知编译器，将变量存储在程式的静态存储区而非栈上空间。  
  
　　1、引出原因：函数内部定义的变量，在程式执行到他的定义处时，编译器为他在栈上分配空间，大家知道，函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉，这样就产生了一个问题: 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时，怎么实现？   
最容易想到的方法是定义一个全局的变量，但定义为一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不仅仅受此函数控制）。  
  
　　2、 解决方案：因此c++ 中引入了static，用他来修饰变量，他能够指示编译器将此变量在程式的静态存储区分配空间保存，这样即实现了目的，又使得此变量的存取范围不变。  
  
二、控制可见性和连接类型 :  
  
　　static更有一个作用，他会把变量的可见范围限制在编译单元中，使他成为一个内部连接，这时，他的反义词为”extern”.  
  
　　static作用分析总结：static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储，连接方式变成内部连接，对于局部变量（已是内部连接了），他仅改动其存储方式；对于全局变量（已是静态存储了），他仅改动其连接类型。  
  
类中的static成员：  
  
一、出现原因及作用：  
  
　　1、需要在一个类的各个对象间交互，即需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务。  
  
　　2、同时又力求不破坏类的封装性,即需求此成员隐藏在类的内部，对外不可见。  
  
　　类的static成员满足了上述的需求，因为他具有如下特征：有独立的存储区，属于整个类。  
  
二、注意：  
  
　　1、对于静态的数据成员，连接器会确保他拥有一个单一的外部定义。静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化，注意静态成员嵌套时，要确保所嵌套的成员已初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。  
  
　　2、类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象，所以他没有this指针，这就导致了他仅能访问类的静态数据和静态成员函数。  
  
const 是c++中常用的类型修饰符，但我在工作中发现，许多人使用他仅仅是想当然尔，这样,有时也会用对，但在某些微妙的场合，可就没那么幸运了，究其实质原由，大多因为没有搞清本源。故在本篇中我将对const进行辨析。溯其本源，究其实质，希望能对大家理解const有所帮助，根据思维的承接关系，分为如下几个部分进行阐述。  
  
c++中为什么会引入const  
  
　　c++的提出者当初是基于什么样的目的引入（或说保留）const关键字呢？，这是个有趣又有益的话题，对理解const非常有帮助。  
  
1． 大家知道，c++有一个类型严格的编译系统，这使得c++程式的错误在编译阶段即可发现许多，从而使得出错率大为减少，因此，也成为了c++和c相比，有着突出好处的一个方面。  
  
2． c中非常常见的预处理指令 \#define variablename variablevalue 能非常方便地进行值替代，这种值替代至少在三个方面好处突出：  
  
　　一是避免了意义模糊的数字出现，使得程式语义流畅清晰，如下例：  
　　\#define user\_num\_max 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。  
  
　　二是能非常方便地进行参数的调整和修改，如上例，当人数由107变为201时，进改动此处即可，   
  
　　三是提高了程式的执行效率，由于使用了预编译器进行值替代，并不必为这些常量分配存储空间，所以执行的效率较高。  
  
　　鉴于以上的好处，这种预定义指令的使用在程式中随处可见。  
  
3． 说到这里，大家可能会迷惑上述的1点、2点和const有什么关系呢?,好，请接着向下  
  
看来：  
  
　　预处理语句虽然有以上的许多好处，但他有个比较致命的缺点，即，预处理语句仅仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处，从而可能成为引发一系列错误的隐患。  
  
4．好了，第一阶段结论出来了：  
结论： const 推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除他的缺点，同时继承他的好处。  
  
目前他的形式变成了：  
  
const datatype variablename = variablevalue ;  
为什么const能非常好地取代预定义语句？   
const 到底有什么大神通，使他能振臂一挥取代预定义语句呢？  
  
1． 首先，以const 修饰的常量值，具有不可变性，这是他能取代预定义语句的基础。  
  
2． 第二，非常明显，他也同样能避免意义模糊的数字出现，同样能非常方便地进行参数的调整和修改。  
  
3． 第三，c++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将他们保存在符号表中，这使得他成为一个编译期间的常量，没有了存储和读内存的操作，使得他的效率也非常高，同时，这也是他取代预定义语句的重要基础。这里，我要提一下，为什 么说这一点是也是他能取代预定义语句的基础，这是因为，编译器不会去读存储的内容，如果编译器为const分配了存储空间，他就不能够成为一个编译期间的常量了。  
  
4． 最后，const定义也像一个普通的变量定义相同，他会由编译器对他进行类型的检测，消除了预定义语句的隐患。  
  
const 使用情况分类详析  
  
1.const 用于指针的两种情况分析：  
　int const \*a; 　file://a可变，\*a不可变  
　int \*const a; 　file://a不可变，\*a可变   
  
　　分析：const 是个左结合的类型修饰符，他和其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符，所以，int const 限定 \*a,不限定a。int \*const 限定a,不限定\*a。  
  
2.const 限定函数的传递值参数：  
  
　void fun(const int var);