c语言中static的用法:
1、全局静态变量:
用法:在全局变量前加上关键字static,全局变量就定义成一个全局静态变量。 static int temp;
内存中的位置:静态存储区,在整个程序运行期间一直存在。
初始化:未经初始化的全局静态变量会被自动初始化为0(自动对象的值是任意的,除非他被显式初始化);
作用域:全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的,准确地说是从定义之处开始,到文件结尾。
2、局部静态变量:
在局部变量之前加上关键字static,局部变量就成为一个局部静态变量。
内存中的位置:静态存储区
初始化:未经初始化的全局静态变量会被自动初始化为0(自动对象的值是任意的,除非他被显式初始化);
作用域:作用域仍为局部作用域,当定义它的函数或者语句块结束的时候,作用域结束。但是当局部静态变量离开作用域后,并没有销毁,而是仍然驻留在内存当中,只不过我们不能再对它进行访问,直到该函数再次被调用,并且值不变;
3、静态函数:
在函数返回类型前加关键字static,函数就定义成静态函数。函数的定义和生命在默认情况下都是extern的,但静态函数只是在声明他的文件当中可见,不能被其他文件所用;
1.先来介绍它的第一条也是最重要的一条:隐藏。(static函数,static变量均可)
当同时编译多个文件时,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。
举例来说明。同时编译两个源文件,一个是a.c,另一个是main.c。
//a.c char a = 'A'; // global variable void msg() { printf("Hello\n"); } //main.c int main() { extern char a; // extern variable must be declared before use printf("%c ", a); (void)msg(); return 0; }
程序的运行结果是:
A Hello |
为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用?前面说过,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性,其它的源文件也能访问。此例中,a是全局变量,msg是函数,并且都没有加static前缀,因此对于另外的源文件main.c是可见的。
如果加了static,就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static,main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量,而不必担心命名冲突。static可以用作函数和变量的前缀,对于函数来讲,static的作用仅限于隐藏.
2.static的第二个作用是保持变量内容的持久。(static变量中的记忆功能和全局生存期)
存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区:全局变量和static变量,只不过和全局变量比起来,static可以控制变量的可见范围,说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见
PS:如果作为static局部变量在函数内定义,它的生存期为整个源程序,但是其作用域仍与自动变量相同,只能在定义该变量的函数内使用该变量。退出该函数后, 尽管该变量还继续存在,但不能使用它。
程序举例:
#include <stdio.h> int fun(){ static int count = 10; //在第一次进入这个函数的时候,变量a被初始化为10!并接着自减1,以后每次进入该函数,a return count--; //就不会被再次初始化了,仅进行自减1的操作;在static发明前,要达到同样的功能,则只能使用全局变量: } int count = 1; int main(void) { printf("global\t\tlocal static\n"); for(; count <= 10; ++count) printf("%d\t\t%d\n", count, fun()); return 0; }
程序的运行结果是:
global local static 1 10 2 9 3 8 4 7 5 6 6 5 7 4 8 3 9 2 10 1 |
---基于以上两点可以得出一个结论:把局部变量改变为静态变量后是改变了它的存储方式即改变了它的生存期。把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作用域, 限制了它的使用范围。因此static 这个说明符在不同的地方所起的作用是不同的。
3.static的第三个作用是默认初始化为0(static变量)
其实全局变量也具备这一属性,因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是0x00,某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵,我们可以一个一个地把所有元素都置0,然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的,就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用,但又觉得每次在字符数组末尾加‘\0’;太麻烦。如果把字符串定义成静态的,就省去了这个麻烦,因为那里本来就是‘\0’;不妨做个小实验验证一下。
#include <stdio.h> int a; int main() { int i; static char str[10]; printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str); return 0; }
程序的运行结果是:
integer: 0; string: (begin) (end) |
最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏,其次因为static变量存放在静态存储区,所以它具备持久性和默认值0.
4.static的第四个作用:C++中的类成员声明static(有些地方与以上作用重叠)
在类中声明static变量或者函数时,初始化时使用作用域运算符来标明它所属类,因此,静态数据成员是类的成员,而不是对象的成员,这样就出现以下作用:
(1)类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象,所以它没有this指针,这就导致 了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。
(2)不能将静态成员函数定义为虚函数。
(3)由于静态成员声明于类中,操作于其外,所以对其取地址操作,就多少有些特殊 ,变量地址是指向其数据类型的指针 ,函数地址类型是一个“nonmember函数指针”。
(4)由于静态成员函数没有this指针,所以就差不多等同于nonmember函数,结果就 产生了一个意想不到的好处:成为一个callback函数,使得我们得以将C++和C-based X W indow系统结合,同时也成功的应用于线程函数身上。 (这条没遇见过)
(5)static并没有增加程序的时空开销,相反她还缩短了子类对父类静态成员的访问 时间,节省了子类的内存空间。
(6)静态数据成员在<定义或说明>时前面加关键字static。
(7)静态数据成员是静态存储的,所以必须对它进行初始化。 (程序员手动初始化,否则编译时一般不会报错,但是在Link时会报错误)
(8)静态成员初始化与一般数据成员初始化不同:
初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆;
初始化时不加该成员的访问权限控制符private,public等;
初始化时使用作用域运算符来标明它所属类;
所以我们得出静态数据成员初始化的格式:
<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
(9)为了防止父类的影响,可以在子类定义一个与父类相同的静态变量,以屏蔽父类的影响。这里有一点需要注意:我们说静态成员为父类和子类共享,但我们有重复定义了静态成员,这会不会引起错误呢?不会,我们的编译器采用了一种绝妙的手法:name-mangling 用以生成唯一的标志。
c++中static的用法:
1、类的静态成员:
class A{
private:
static int val;
};
在cpp中必须对他进行初始化,初始化时使用作用域运算符来标明他所属类,其属于该类的所有成员共有,只有一个拷贝;
2、类的静态成员函数:
class A{
private:
static int func(int x);
};
实现的时候也不需要static的修饰,因为static是声明性关键字;类的静态函数是该类的范畴内的全局函数,不能访问类的私有成员,只能访问类的静态成员,不需要类的实例即可调用;实际上,他就是增加了类的访问权限的全局函数;
void A::func(int);
静态成员函数可以继承和覆盖,但无法是虚函数;
3、只在cpp内有效的全局变量:
在cpp文件的全局范围内声明:
static int val = 0;
这个变量的含义是该cpp内有效,但是其他的cpp文件不能访问这个变量;如果有两个cpp文件声明了同名的全局静态变量,那么他们实际上是独立的两个变量;
4、只在cpp内有效的全局函数:
函数的实现使用static修饰,那么这个函数只可在本cpp内使用,不会同其他cpp中的同名函数引起冲突;
warning:不要再头文件中声明static的全局函数,不要在cpp内声明非static的全局函数,如果你要在多个cpp中复用该函数,就把它的声明提到头文件里去,否则cpp内部声明需加上static修饰;
const的用法
1、修饰常量时:
const int temp1; //temp1为常量,不可变
int const temp2; //temp2为常量,不可变
2、修饰指针时:
主要看const在*的前后,在前则指针指向的内容为常量,在后则指针本身为常量;
const int *ptr; //*ptr为常量;
int const *ptr; //*ptr为常量;
int* const ptr; //ptr为常量;
const int * const ptr; //*ptr、ptr均为常量;
3、const修饰类对象时:
const修饰类对象时,其对象中的任何成员都不能被修改。const修饰的对象,该对象的任何非const成员函数都不能调用该对象,因为任何非const成员函数都会有修改成员变量的可能。
class TEMP{
void func1();
void func2() const;
}
const TEMP temp;
temp.func1(); //错误;
temp.func2(); //正确;
4、const修饰成员变量:
const修饰的成员变量不能被修改,同时只能在初始化列表中被初始化,因为常量只能被初始化,不能被赋值;
赋值是使用新值覆盖旧值构造函数是先为其开辟空间然后为其赋值,不是初始化;而初始化列表开辟空间和初始化是同时完成的,直接给与一个值,所以const成员变量一定要在初始化列表中完成。
class TEMP{
const int val;
TEMP(int x)val(x){}; //只能在初始化列表中赋值;
}
5、const修饰类的成员函数
const成员函数表示该成员函数不能修改类对象中的任何非const成员变量。一般const写在函数的后面,形如:void func() const;
如果某个成员函数不会修改成员变量,那么最好将其声明为const,因为const成员函数不会对数据进行修改,如果修改,编译器将会报错;
class TEMP{
void func()const; //常成员函数,不能修改对象中的成员变量,也不能调用类中任何非const成员函数;
}
对于const类对象,只能调用类中的const成员函数,所以const修饰成员函数的作用主要就是限制对const对象的使用。
6、const在函数声明中的使用:
在函数声明中,const可以修饰函数的返回值,也可以修饰具体某一个形参;
修饰形参时,用相应的变量初始化const常量,在函数体内,按照const所修饰的部分进行常量化;
修饰函数返回值时,一般情况下,const修饰返回值多用于操作符的重载。通常不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或某个对象引用的情况;
7、const常量与define宏定义的区别:
1)处理阶段不同:
define是在预处理阶段,define常量从未被编译器看见,因为在预处理截断就已经替换了;
const常量在编译阶段使用。
2)类型和安全检查不同
define没有类型,不做任何检查,仅仅是字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误
const常量有明确的类型,在编译阶段会进行类型检查;
3)存储方式不同
define是字符替换,有多少地方使用,就会替换多少次,不会分配内存;
编译器通常不会为const常量分配空间,只是将它们保存在符号表内,使他们成为一个编译期间的一个常量,没有读取内存的操作,效率也很高;
8、mutable关键字:
在C++中,mutable是为了突破const的限制而设置的。被mutable修饰的变量,将永远处于可变的状态,即使在一个const函数中,甚至结构体变量或者类对象为const,其mutable成员也可以被修改:
class ST {
public:
int a;
mutable int showCount;
void Show()const;
};
void ST::Show()const{
//a=1;//错误,不能在const成员函数中修改普通变量
showCount++;//正确
}
mutable只能修饰非静态数据成员;
9、const_cast:
用于修改类型的const或volatile属性。
用法: