C# 之 static的用法詳解

1、靜態類

　　靜態類與非靜態類的重要區別在於靜態類不能實例化，也就是說，不能使用 new 關鍵字建立靜態類類型的變量。在聲明一個類時使用static關鍵字，具備兩個方面的意義：首先，它防止程序員寫代碼來實例化該靜態類；其次，它防止在類的內部聲明任何實例字段或方法。

　　一、靜態類的主要特性：

　　[1] 僅包含靜態成員。

　　[2] 沒法實例化。

　　[3] 靜態類的本質，是一個抽象的密封類，因此不能被繼承，也不能被實例化。

　　[4] 不能包含實例構造函數。

　　[5] 若是一個類下面的全部成員，都須要被共享，那麼能夠把這個類定義爲靜態類。

　　二、靜態類與私有構造函數區別:

　　[1] 私有構造器方式仍然能夠從類的內部對類進行實例化，而靜態類禁止從任何地方實例化類，其中包括從類自身內部。

　　[2] 使用私有構造器的類中，是容許有實例成員的，編譯器不容許靜態類有任何實例成員。

　　[3] 使用靜態類的優勢在於，編譯器可以執行檢查以確保不致偶然地添加實例成員，編譯器將保證不會建立此 類的實例。

　　[4] C#編譯器會自動把它標記爲sealed。這個關鍵字將類指定爲不可擴展；換言之，不能從它派生出其餘類。

2、靜態成員

　　一、經過static關鍵字修飾，是屬於類，實例成員屬於對象，在這個類第一次加載的時候，這個類下面的全部靜態成員會被加載。

　　二、靜態成員只被建立一次，因此靜態成員只有一份，實例成員有多少個對象，就有多少份。

　　三、類加載的時候，全部的靜態成員就會被建立在「靜態存儲區」裏面，一旦建立直到程序退出，纔會被回收。

　　四、成員須要被共享的時候，方法須要被反覆調用的時候，就能夠把這些成員定義爲靜態成員。

　　五、在靜態方法中，不能直接調用實例成員，由於靜態方法被調用的時候，對象還有可能不存在。

　　六、this/base 關鍵字在靜態方法中不能使用，由於有可能對象還不存在。

　　七、能夠建立這個類的對象，制定對象的成員在靜態方法中操做。

　　八、在實例方法中，能夠調用靜態成員，由於這個時候靜態成員確定存在。

　　九、非靜態類能夠包含靜態的方法、字段、屬性或事件；

　　十、不管對一個類建立多少個實例，它的靜態成員都只有一個副本；

　　十一、靜態方法和屬性不能訪問其包含類型中的非靜態字段和事件，而且不能訪問任何對象的實例成員；

　　十二、靜態方法只能被重載，而不能被重寫，由於靜態方法不屬於類的實例成員；

　　1三、雖然字段不能聲明爲 static const，但 const 字段的行爲在本質上是靜態的。這樣的字段屬於類，不屬於類的實例。

3、靜態方法

　　一、靜態方法是不屬於特定對象的方法；

　　二、靜態方法能夠訪問靜態成員；

　　三、靜態方法不能夠直接訪問實例成員，能夠在實例函數調用的狀況下，實例成員作爲參數傳給靜態方法；

　　四、靜態方法也不能直接調用實例方法，能夠間接調用，首先要建立一個類的實例，而後經過這一特定對象來調用靜態方法。

4、靜態構造函數

　　一、靜態類能夠有靜態構造函數，靜態構造函數不可繼承；
　　二、靜態構造函數能夠用於靜態類，也可用於非靜態類；
　　三、靜態構造函數無訪問修飾符、無參數，只有一個 static 標誌；
　　四、靜態構造函數不可被直接調用，當建立類實例或引用任何靜態成員以前，靜態構造函數被自動執行，而且只執行一次。

　　例如：

class Program
 {
         public static int i =0;
         public Program()
         {
             i = 1;
             Console.Write("實例構造方法被調用");
         }
         static Program()
         {
             i = 2;
             Console.Write("靜態構造函數被執行");
         }
         static void Main(string[] args)
         {
             Console.Write(Program.i);//結果爲2，首先，類被加載，全部的靜態成員被建立在靜態存儲區，i=0,接着調用了類的成員，這時候靜態構造函數就會被調用，i=2
             Program p = new Program();
             Console.Write(Program.i);//結果爲1，實力化後，調用了實例構造函數，i=1，由於靜態構造函數只執行一次，因此不會再執行。
         }
 }

 

5、靜態成員的存儲

　　使用 static 修飾符聲明屬於類型自己而不是屬於特定對象的靜態成員static修飾符可用於類、字段、方法、屬性、運算符、事件和構造函數，但不能用於索引器、析構函數或類之外的類型。

　　靜態全局變量

　　定義：在全局變量前，加上關鍵字 static 該變量就被定義成爲了一個靜態全局變量。

　　特色：A、該變量在全局數據區分配內存。 　　B、初始化：若是不顯式初始化，那麼將被隱式初始化爲0。

 

　　靜態局部變量

　　定義：在局部變量前加上static關鍵字時，就定義了靜態局部變量。

　　特色：A、該變量在全局數據區分配內存。 　　B、初始化：若是不顯式初始化，那麼將被隱式初始化爲0。 　　C、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。

 

　　靜態數據成員
　　特色：

　　A、內存分配：在程序的全局數據區分配。 　　

　　B、初始化和定義： 　　　 a、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。 　　　 b、爲了不在多個使用該類的源文件中，對其重複定義，所在，不能在類的頭文件中定義。 　　　 c、靜態數據成員由於程序一開始運行就必需存在，因此其初始化的最佳位置在類的內部實現。 　　

　　C、特色 　　　 a、對相於 public,protected,private 關鍵字的影響它和普通數據成員同樣， 　　　 b、由於其空間在全局數據區分配，屬於全部本類的對象共享，因此，它不屬於特定的類對象，在沒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。
　　D、訪問形式 　　　 a、 類對象名.靜態數據成員名

        E、靜態數據成員，主要用在類的全部實例都擁有的屬性上。好比，對於一個存款類，賬號相對於每一個實例都是不一樣的，但每一個實例的利息是相同的。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區的內存，因此節省存貯空間。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，由於它們其實是共用一個東西。  

　　靜態成員函數
　　特色： 　　A、靜態成員函數與類相聯繫，不與類的對象相聯繫。 　　B、靜態成員函數不能訪問非靜態數據成員。緣由很簡單，非靜態數據成員屬於特定的類實例。
　　做用： 　　主要用於對靜態數據成員的操做。

　　調用形式： 　　A、類對象名.靜態成員函數名（）

 

　　static靜態變量的實例與分析，代碼以下：

class Program
    {
        static int i = getNum();
        int j = getNum();

        static int num = 1;

        static int getNum()
        {
            return num;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("i={0}", i);
            Console.WriteLine("j={0}", new Program().j);
            Console.Read();
        }

    }

 

　　分析上面的代碼：

　　Console.WriteLine("i={0}", i);

　　這裏 i 是 static 變量，在類 Program  第一次被加載時，要先爲 Program  裏面全部的 static 變量分配內存。儘管如今有超線程技術，可是指令在邏輯上仍是逐條的按順序自上而下執行，因此 先爲 static int i 分配內存，而且在該內存中保持int的缺省值0，接着再爲 static int num 變量分配內存，值固然也爲0。

　　而後第二步，爲變量賦值：先爲 static int i 變量賦值，i＝getNum()，看 getNum() 裏面的代碼，就是return num，這個時候 num 的值是 0 ，因而 i=0 。而後對變量num賦值，num＝1；這行代碼執行後，num就爲1了。因此，j=1。

　　因此最後的結果爲：

 　　i＝0 j＝1

　　注意：

　　當類第一次被加載時，會對類中的靜態變量先按順序進行分配內存空間，當所有分配完內存空間以後，在對靜態變量按順序賦值。

 

　　首先分爲兩部分 寄存器和內存（包括緩存）

　　內存分爲兩部分 代碼和數據

　　數據分爲兩部分 靜態存儲區和運行時存儲

　　運行時存儲分爲 堆棧 和 堆　　靜態存儲分爲 全局靜態存儲 和 常量