static關鍵字的總結

C++的static有兩種用法：面向過程程序設計中的static和麪向對象程序設計中的static。前者應用於普通變量和函數，不涉及類；後者主要說明static在類中的做用。

1.面向過程設計中的static
1.1靜態全局變量
在全局變量前，加上關鍵字static，該變量就被定義成爲一個靜態全局變量。咱們先舉一個靜態全局變量的例子，以下： 
//Example 1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{
 　　n=20;
 　　cout<<n<<endl;
 　　fn();
}

void fn()
{
　　 n++;
 　　cout<<n<<endl;
}
靜態全局變量有如下特色： 
• 該變量在全局數據區分配內存； 
• 未經初始化的靜態全局變量會被程序自動初始化爲0（自動變量的值是隨機的，除非它被顯式初始化）； 
• 靜態全局變量在聲明它的整個文件都是可見的，而在文件以外是不可見的；　

靜態變量都在全局數據區分配內存，包括後面將要提到的靜態局部變量。對於一個完整的程序，在內存中的分佈狀況以下圖：　 
代碼區
全局數據區（也稱爲靜態存儲區）
堆區
棧區
通常程序的由new產生的動態數據存放在堆區，函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量通常會隨着函數的退出而釋放空間，靜態數據（即便是函數內部的靜態局部變量）也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會由於函數的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現，Example 1中的代碼中將 「static int n; //定義靜態全局變量」改成「int n; //定義全局變量」。程序照樣正常運行。的確，定義全局變量就能夠實現變量在文件中的共享，但定義靜態全局變量還有如下好處： 
• 靜態全局變量不能被其它文件所用； 
• 其它文件中能夠定義相同名字的變量，不會發生衝突；

您能夠將上述示例代碼改成以下：
//Example 2
//File1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{
 　　n=20;
 　　cout<<n<<endl;
 　　fn();
}

//File2
#include <iostream.h>
extern int n;
void fn()
{
　　 n++;
 　　cout<<n<<endl;
}
編譯並運行Example 2，您就會發現上述代碼能夠分別經過編譯，但運行時出現錯誤。試着將 「static int n; //定義靜態全局變量」改成 「int n; //定義全局變量」
再次編譯運行程序，細心體會「全局變量」和"靜態全局變量"的區別。

1.2.靜態局部變量
在局部變量前，加上關鍵字static，該變量就被定義成爲一個靜態局部變量。 咱們先舉一個靜態局部變量的例子，以下： 
//Example 3
#include <iostream.h>
void fn();
void main()
{
 　　fn();
 　　fn();
 　　fn();
}
void fn()
{
 　　static n=10;
 　　cout<<n<<endl;
　　 n++;
}
一般，在函數體內定義了一個變量，每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存。但隨着程序退出函數體，系統就會收回棧內存，局部變量也相應失效。但有時候咱們須要在兩次調用之間對變量的值進行保存。一般的想法是定義一個全局變量來實現。但這樣一來，變量已經再也不屬於函數自己了，再也不僅受函數的控制，給程序的維護帶來不便。
靜態局部變量正好能夠解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區，而不是保存在棧中，每次的值保持到下一次調用，直到下次賦新值。 
靜態局部變量有如下特色：
• 該變量在全局數據區分配內存； 
• 靜態局部變量在程序執行到該對象的聲明處時被首次初始化，即之後的函數調用再也不進行初始化； 
• 靜態局部變量通常在聲明處初始化，若是沒有顯式初始化，會被程序自動初始化爲0； 
• 它始終駐留在全局數據區，直到程序運行結束。但其做用域爲局部做用域，當定義它的函數或語句塊結束時，其做用域隨之結束；

1.3靜態函數
　　在函數的返回類型前加上static關鍵字,函數即被定義爲靜態函數。靜態函數與普通函數不一樣，它只能在聲明它的文件當中可見，不能被其它文件使用。
靜態函數的例子： 
//Example 4
#include <iostream.h>
static void fn();//聲明靜態函數
void main()
{
 　　fn();
}
void fn()//定義靜態函數
{
 　　int n=10;
 　　cout<<n<<endl;
}
定義靜態函數的好處： 
• 靜態函數不能被其它文件所用； 
• 其它文件中能夠定義相同名字的函數，不會發生衝突；

 

2、面向對象的static關鍵字（類中的static關鍵字）
2.1靜態數據成員
在類內數據成員的聲明前加上關鍵字static，該數據成員就是類內的靜態數據成員。先舉一個靜態數據成員的例子。 
//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
 　　Myclass(int a,int b,int c);
 　　void GetSum();
private:
 　　int a,b,c;
 　　static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
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;
}

void main()
{
 　　Myclass M(1,2,3);
 　　M.GetSum();
　　 Myclass N(4,5,6);
 　　N.GetSum();
 　　M.GetSum();

}
能夠看出，靜態數據成員有如下特色： 
• 對於非靜態數據成員，每一個類對象都有本身的拷貝。而靜態數據成員被看成是類的成員。不管這個類的對象被定義了多少個，靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝，由該類型的全部對象共享訪問。也就是說，靜態數據成員是該類的全部對象所共有的。對該類的多個對象來講，靜態數據成員只分配一次內存，供全部對象共用。因此，靜態數據成員的值對每一個對象都是同樣的，它的值能夠更新； 
• 靜態數據成員存儲在全局數據區。靜態數據成員定義時要分配空間，因此不能在類聲明中定義。在Example 5中，語句int Myclass::Sum=0;是定義靜態數據成員； 
• 靜態數據成員和普通數據成員同樣聽從public,protected,private訪問規則； 
• 由於靜態數據成員在全局數據區分配內存，屬於本類的全部對象共享，因此，它不屬於特定的類對象，在沒有產生類對象時其做用域就可見，即在沒有產生類的實例時，咱們就能夠操做它； 
• 靜態數據成員初始化與通常數據成員初始化不一樣。靜態數據成員初始化的格式爲：
＜數據類型＞＜類名＞::＜靜態數據成員名＞=＜值＞ 
• 類的靜態數據成員有兩種訪問形式：
＜類對象名＞.＜靜態數據成員名＞ 或 ＜類類型名＞::＜靜態數據成員名＞
若是靜態數據成員的訪問權限容許的話（即public的成員），可在程序中，按上述格式來引用靜態數據成員 ； 
• 靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。好比對於一個存款類，每一個實例的利息都是相同的。因此，應該把利息設爲存款類的靜態數據成員。這有兩個好處，第一，無論定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局數據區的內存，因此節省存儲空間。第二，一旦利息須要改變時，只要改變一次，則全部存款類對象的利息全改變過來了； 
• 同全局變量相比，使用靜態數據成員有兩個優點： 
1. 靜態數據成員沒有進入程序的全局名字空間，所以不存在與程序中其它全局名字衝突的可能性； 
2. 能夠實現信息隱藏。靜態數據成員能夠是private成員，而全局變量不能；

2.2靜態成員函數 
　　與靜態數據成員同樣，咱們也能夠建立一個靜態成員函數，它爲類的所有服務而不是爲某一個類的具體對象服務。靜態成員函數與靜態數據成員同樣，都是類的內部實現，屬於類定義的一部分。普通的成員函數通常都隱含了一個this指針，this指針指向類的對象自己，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。下面舉個靜態成員函數的例子。 
//Example 6
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
 　　Myclass(int a,int b,int c);
 　　static void GetSum();/聲明靜態成員函數
private:
 　　int a,b,c;
　　 static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
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;
}

void main(){ 　　Myclass M(1,2,3); 　　M.GetSum(); 　　Myclass N(4,5,6); 　　N.GetSum(); 　　Myclass::GetSum();}關於靜態成員函數，能夠總結爲如下幾點： • 出如今類體外的函數定義不能指定關鍵字static； • 靜態成員之間能夠相互訪問，包括靜態成員函數訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函數； • 非靜態成員函數能夠任意地訪問靜態成員函數和靜態數據成員； • 靜態成員函數不能訪問非靜態成員函數和非靜態數據成員； • 因爲沒有this指針的額外開銷，所以靜態成員函數與類的全局函數相比速度上會有少量的增加； • 調用靜態成員函數，能夠用成員訪問操做符(.)和(->)爲一個類的對象或指向類對象的指針調用靜態成員函數，也能夠直接使用以下格式：＜類名＞::＜靜態成員函數名＞（＜參數表＞）調用類的靜態成員函數。