C++中的static关键字的总结。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
在全局变量前,加上关键字static,该变量就被定义成为一个静态全局变量。我们先举一个静态全局变量的例子,如下:
//Example 1
#include
void fn();
static int n; //定义静态全局变量
void main()
{
n=20;
cout<
静态全局变量有以下特点: ? 该变量在全局数据区分配内存; ? 未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0(自动变量的值是随机的,除非它被显式初始化); ? 静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的,而在文件之外是不可见的;
静态变量都在全局数据区分配内存,包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序,在内存中的分布情况如下图: 代码区 全局数据区 堆区 栈区 一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区,函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间,静态数据(即使是函数内部的静态局部变量)也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现,Example 1中的代码中将 “static int n; //定义静态全局变量”改为“int n; //定义全局变量”。程序照样正常运行。的确,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: ? 静态全局变量不能被其它文件所用; ? 其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突;
您可以将上述示例代码改为如下: //Example 2 //File1
#include
void fn();
static int n; //定义静态全局变量
void main()
{
n=20;
cout<
extern int n; void fn() { n++; cout<
编译并运行Example 2,您就会发现上述代码可以分别通过编译,但运行时出现错误。试着将 “static int n; //定义静态全局变量”改为 “int n; //定义全局变量” 再次编译运行程序,细心体会“全局变量”和”静态全局变量”的区别。
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。 我们先举一个静态局部变量的例子,如下: //Example 3
#include
void fn();
void main()
{
fn();
fn();
fn();
}
void fn()
{
static n=10;
cout<
通常,在函数体内定义了一个变量,每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体,系统就会收回栈内存,局部变量也相应失效。但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来,变量已经不再属于函数本身了,不再仅受函数的控制,给程序的维护带来不便。 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,每次的值保持到下一次调用,直到下次赋新值。 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 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。 静态函数的例子: //Example 4
#include
static void fn();//声明静态函数
void main()
{
fn();
}
void fn()//定义静态函数
{
int n=10;
cout<
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。先举一个静态数据成员的例子。 //Example 5
#include
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
private:
int a,b,c;
static int Sum;//声明静态数据成员
};
int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+=a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
cout<<"Sum="<
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。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员; ? 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 ; ? 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了; ? 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