C/C++中的static關鍵字使用

static主要有三個做用

（1）局部靜態變量

（2）外部靜態變量/函數

（3）靜態數據成員/成員函數

前兩種C和C++都有，第三種僅C++特有。下面分別介紹。

1、局部靜態變量

在C/C++中，局部變量按存儲方式可分爲auto,static,register，register不多用到，下面主要說說auto和static的區別。

一、存儲空間分配和生存週期不一樣。

二、static局部靜態變量在所處模塊初次運行時初始化，且只操做一次。

三、對於局部靜態變量，若是不賦初值，編譯時會自動賦初值0或空字符，而auto局部變量的初始值是不肯定的。（對於C++的class對象例外，class的對象實例若是不初始化，則會自動調用默認構造函數）

• static局部靜態變量具備「記憶性」和生存期的「全局性」

「記憶性」是在再次調入函數時，static局部靜態變量保持前一次退出時的值。

#include <iostream>
using namespace std;
void localVar()
{
static int a=0;       //運行時初始化一次，下次調用時，不進行初始化
cout<< "a="<<a<<endl;
a++;
}
void main(void)
{
localVar();     //輸出a=0;
localVar();     //記憶了第一次退出時的值，輸出a=1
}

「全局性」可以延長變量的生存期， 改善」return a pointer / reference to a local object」的問題。例如：

const char * IpToStr(UINT32 IpAddr)
{
 static char strBuff[16]; // static局部變量, 用於返回地址有效
 const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAddr;
 sprintf(strBuff, "%u.%u.%u.%u",  pChIP[0], pChIP[1], pChIP[2], pChIP[3]);
 return strBuff;
}

注意：因爲static具備全局惟一性的特色，每次調用時，都指向同一塊內存，這就形成了一個很嚴重的問題——不可重入性。這在多線程程序設計和遞歸程序設計中要特別注意。下面針對上述示例分析多線程狀況下的不安全性。

假設如今有兩個線程A,B運行期間都須要調用IpToStr()函數, 將32位的IP地址轉換成點分10進制的字符串形式. 現A先得到執行機會, 執行IpToStr(), 傳入的參數是0x0B090A0A, 順序執行完應該返回的指針存儲區內容是:」10.10.9.11」, 現執行到⑥時, 失去執行權, 調度到B線程執行, B線程傳入的參數是0xA8A8A8C0, 執行至⑦, 靜態存儲區的內容是192.168.168.168. 當再調度到A執行時, 從⑥繼續執行, 因爲strBuff的全局惟一性, 內容已經被B線程沖掉, 此時返回的將是192.168.168.168字符串, 再也不是10.10.9.11字符串。

2、外部靜態變量/函數

在C中static有第二種含義：用來表示不能被其餘文件訪問的全局變量和函數，即在變量和函數前加static，是爲了限制其做用域僅限於本文件（因此又稱內部函數）。不管是否有static限制, 它的存儲區域都是在靜態存儲區, 生存期都是全局的. 此時的static只是起做用域限制做用, 限定做用域在本模塊(文件)內部。使用內部函數的好處是：不一樣的人編寫不一樣的函數時，不用擔憂本身定義的函數，是否會與其它文件中的函數同名。例如：

#fiel1.cpp

static int a=0;

int b;

extern void funA()

{}

static void funB()

{}

#file2.cpp

extern int a;//錯誤

extern int b;//正確

extern void funA()//正確

extern void funB()//錯誤

3、靜態數據成員/成員函數（C++特有）

c++重用了這個關鍵字，並賦予其第三個含義：表示靜態數據成員/成員函數屬於一個類，而不屬於某個對象，這是與普通成員函數的最大區別。 好比在對某一個類的對象進行計數時, 計數生成多少個類的實例, 就能夠用到靜態數據成員. 在這裏面, static既不是限定做用域的, 也不是擴展生存期的做用, 而是指示變量/函數在此類中的惟一性. 這也是」屬於一個類而不是屬於此類的任何特定對象的變量和函數」的含義. 由於它是對整個類來講是惟一的, 所以不可能屬於某一個實例對象的。

先舉一個靜態數據成員的例子

#include<iostream>
using namespace std;
class Myclass
{
private:
    int a , b , c;
    static int sum;  //聲明靜態數據成員
public:
    Myclass(int a , int b , int c);
    void GetSum();
};
int Myclass::sum = 0;   //定義並初始化靜態數據成員
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="<<sum<<endl;
}

  

int main(void)
{
    Myclass M(1 , 2 , 3);
    M.GetSum();  //輸出結果6
    Myclass N(4 , 5 , 6);
    N.GetSum();  //輸出結果21
    return 0;
}

靜態成員函數

與靜態數據成員同樣，也是類的內部實現，屬於類的內部實現，

普通的成員函數通常隱含了this指針，指向類對象自己，由於普通成員函數老是具體的屬於某個類的具體對象的。一般狀況下，this是缺省的。如函數fn()其實是this->fn()。可是與普通函數相比，靜態成員函數因爲不是與任何的對象相聯繫，所以它不具備this指針。從這個意義上講，它沒法訪問屬於類對象的非靜態數據成員，也沒法訪問非靜態成員函數，它只能調用其他的靜態成員函數。舉例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Myclass
{
private:
    int a , b , c;
    static int sum;  //聲明靜態數據成員
public:
    Myclass(int a , int b , int c);
    static void GetSum();  //聲明靜態成員函數
};

int Myclass::sum = 0;   //定義並初始化靜態數據成員

Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
{
    this->a = a;
    this->b = b;
    this->c = c;
    sum += a+b+c;    //非靜態成員函數能夠訪問靜態數據成員
}
void Myclass::GetSum()    //靜態成員函數的實現
{
    //cout<<a<<endl;    //錯誤代碼，a是非靜態數據成員
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
}
int main(void)
{
    Myclass M(1 , 2 , 3);
    M.GetSum();
    Myclass N(4 , 5 , 6);
    N.GetSum();
    Myclass::GetSum();
    return 0;
}

另外, 在設計類的多線程操做時, 因爲POSIX庫下的線程函數pthread_create()要求是全局的, 普通成員函數沒法直接作爲線程函數, 能夠考慮用Static成員函數作線程函數。