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  • C++中static 的使用方式,以及与c中的static的区别

    http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7487694

    c++中static有种使用方式:面向过程的static,面向对象的static。前者用于普通变量或函数,不涉及类。而后者出现在类中。

    一:面向过程的static ,

    1、静态全局变量
    在全局变量前,加上关键字static,该变量就被定义成为一个静态全局变量。我们先举一个静态全局变量的例子,如下:

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 static int n;  //定义静态全局变量
     5 
     6 void fn()
     7 {
     8     n++;
     9     cout<<n<<endl;
    10 }
    11 
    12 int main(void)
    13 {
    14     n = 20;
    15     cout<<n<<endl;
    16     fn();
    17     return 0;
    18 }
     

    静态全局变量有以下特点:

    • 该变量在全局数据区分配内存;
    • 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);
    • 静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的,而在文件之外是不可见的; 

    静态变量都在全局数据区分配内存,包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序,在内存中的分布情况如下图:

    代码区
    全局数据区
    堆区
    栈区

      一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区,函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间,静态数据(即使是函数内部的静态局部变量)也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现,Example 1中的代码中将

    1. static int n;  //定义静态全局变量  

    改为

    1. int n;  //定义全局变量  

    程序照样正常运行。
    的确,定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享,但定义静态全局变量还有以下好处:
           静态全局变量不能被其它文件所用;
           其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突;
    您可以将上述示例代码改为如下:

     1 //File1
     2 #include<iostream>
     3 using namespace std;
     4 
     5 void fn();
     6 static int n;  //定义静态全局变量
     7 
     8 int main(void)
     9 {
    10     n = 20;
    11     cout<<n<<endl;
    12     fn();
    13     return 0;
    14 }
    15 
    16 //File2
    17 #include<iostream>
    18 using namespace std;
    19 
    20 extern int n;
    21 
    22 void fn()
    23 {
    24     n++;
    25     cout<<n<<endl;
    26 }
     

    编译并运行这个程序,您就会发现上述代码可以分别通过编译,但运行时出现错误。试着将

    static int n;  //定义静态全局变量  

    改为

    int n;  //定义全局变量  

    再次编译运行程序,细心体会全局变量和静态全局变量的区别。

    2、静态局部变量
    在局部变量前,加上关键字static,该变量就被定义成为一个静态局部变量。
    我们先举一个静态局部变量的例子,如下:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    void fn();
    
    int main(void)
    {
        fn();
        fn();
        fn();
        return 0;
    }
    
    void fn()
    {
        static int n = 10;
        cout<<n<<endl;
        n++;
    }

    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,不再仅受函数的控制,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。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,直到下次赋新值。
    静态局部变量有以下特点:
        (1)该变量在全局数据区分配内存;
        (2)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;
        (3)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;
        (4)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;

    3、静态函数
      在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同,它只能在声明它的文件当中可见,不能被其它文件使用。
    静态函数的例子:

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 static void fn();   //声明静态函数
     5 
     6 int main(void)
     7 {
     8     fn();
     9     return 0;
    10 }
    11 
    12 void fn()     //定义静态函数
    13 {
    14     int n = 10;
    15     cout<<n<<endl;
    16 }

    定义静态函数的好处:
           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;

    二、面向对象的static关键字(类中的static关键字)
    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。先举一个静态数据成员的例子。

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 class Myclass
     5 {
     6 private:
     7     int a , b , c;
     8     static int sum;  //声明静态数据成员
     9 public:
    10     Myclass(int a , int b , int c);
    11     void GetSum();
    12 };
    13 
    14 int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员
    15 
    16 Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
    17 {
    18     this->a = a;
    19     this->b = b;
    20     this->c = c;
    21     sum += a+b+c;
    22 }
    23 void Myclass::GetSum()
    24 {
    25     cout<<"sum="<<sum<<endl;
    26 }
    27 
    28 int main(void)
    29 {
    30     Myclass M(1 , 2 , 3);
    31     M.GetSum();
    32     Myclass N(4 , 5 , 6);
    33     N.GetSum();
    34     M.GetSum();
    35     return 0;
    36 }

    可以看出,静态数据成员有以下特点:

    • 对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类型的所有对象共享访问。也就是说,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。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;
    • 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;
    • 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,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>
      如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员 ;
    • 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。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了;
    • 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

      与静态数据成员一样,我们也可以创建一个静态成员函数,它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。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。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,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。下面举个静态成员函数的例子。

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 class Myclass
     5 {
     6 private:
     7     int a , b , c;
     8     static int sum;  //声明静态数据成员
     9 public:
    10     Myclass(int a , int b , int c);
    11     static void GetSum();  //声明静态成员函数
    12 };
    13 
    14 int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员
    15 
    16 Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
    17 {
    18     this->a = a;
    19     this->b = b;
    20     this->c = c;
    21     sum += a+b+c;    //非静态成员函数可以访问静态数据成员
    22 }
    23 void Myclass::GetSum()    //静态成员函数的实现
    24 {
    25     //cout<<a<<endl;    //错误代码,a是非静态数据成员
    26     cout<<"sum="<<sum<<endl;
    27 }
    28 
    29 int main(void)
    30 {
    31     Myclass M(1 , 2 , 3);
    32     M.GetSum();
    33     Myclass N(4 , 5 , 6);
    34     N.GetSum();
    35     Myclass::GetSum();
    36     return 0;
    37 }

    关于静态成员函数,可以总结为以下几点:

      • 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static;
      • 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;
      • 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。

    http://www.cnblogs.com/10jschen/archive/2012/09/22/2698139.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xaf-dfg/p/3784518.html
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