- 关键字static在C/C++中应用广泛,其主要有三个作用:
(1)修饰变量
(2)修饰函数
(3)修饰数据成员/成员函数
其中前两个是面向过程语言中static的应用,即C语言,后一种是面向对象语言中static的应用,即C++。下面我们一起来学习学习吧!
一、修饰变量
变量可以分为局部变量和全局变量,但是无论是什么变量,只要被static修饰,它们都存在与全局区(静态区)。
1.静态全局变量
特点:
- 作用域仅限于变量被定义的文件中,其它文件即使使用extern声明也没法使用被static修饰的变量,即:不能被其它文件使用;
- 由于上面的特别,因此定义静态全局变量也有一个好处是:其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突。
- 准确来说,从static修饰的全局变量的作用域是从定义之处开始,直到文件尾结束,在定义之处前面的那些代码是使用不了的,要想使用就得在前面加上extern***。这样做是有点麻烦,我们可以一开始就定义一个静态全局变量;
- 该变量分配在内存的全局区;
- 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);
2.静态局部变量
(1)引入
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。
(2)特点:
- 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,直到下次赋值。;
- 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,但该变量随程序结束。
我们来看个例子:
static int j;
void fun1(void)
{
static int i = 0;
i++;
}
void fun2(void)
{
j = 0;
j++;
}
int main()
{
for (int k = 0; k < 10; k++)
{
int i = 0;
fun1();
fun2();
}
return 0;
}
运行结果:i=10;j=1
原因就是刚才上面提到的,j是静态全局变量,每一次调用都会被初始化成0。
二、修饰函数
static修饰函数时,和修饰变量不同,不再指存储方式,而指的是作用域的问题。即:该函数的作用域仅局限于本文件(又称内部文件),不能被其它文件使用。
#include <iostream.h>
static void fn();//声明静态函数
void main()
{
fn();
}
void fn()//定义静态函数
{
int n=10;
cout<<n<<endl;
}
定义静态函数的好处有:
- 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。
三、修饰数据成员/成员函数
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。
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="<<Sum<<endl;
}
静态数据成员的特点:
- 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。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; ;
- 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;
- 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>
- 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;
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局名字空间,因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性;
2. 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员,而全局变量不能。
2.静态成员函数
普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数。
静态成员函数有以下特点:
- 静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;
- 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员;
- 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;
- 由于没有this指针的额外开销,因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长;
- 出现在类外的函数定义不能指定关键字static;
- 调用静态成员函数,可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数,也可以直接使用如下格式:
<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>)
调用类的静态成员函数。