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static关键字总结　

　　C++的static有两种用法：面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数，不涉及类；后者主要说明static在类中的作用。

 

一、面向过程设计中的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。先举一个静态全局变量的例子如下：

//Example 1
#include <iostream.h>

void fn();
static int n; //定义静态全局变量

void main()
{
 　　n=20;
 　　cout<<n<<endl;
 　　fn();
}

void fn()
{
　　 n++;
 　　cout<<n<<endl;
}

静态全局变量有以下特点：

     （1）该变量在全局数据区分配内存；

     （2）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）；

     （3）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；　

     （4）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。

　　例如将Example 1中的代码中将 “static int n; //定义静态全局变量” 改为 “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：

//Example 2
//File1
#include <iostream.h>

void fn();
static int n; //定义静态全局变量
void main()
{
 　　n=20;
 　　cout<<n<<endl;
 　　fn();
}

//File2
#include <iostream.h>

extern int n;
void fn()
{
　　 n++;
 　　cout<<n<<endl;
}

编译并运行Example 2，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”，则不会出错。

 

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。 如下：

//Example 3
#include <iostream.h>

void fn();
void main()
{
 　　fn();
 　　fn();
 　　fn();
}
void fn()
{
 　　static 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：

//Example 4
#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：

     （1）静态函数不能被其它文件所用；

     （2）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：

//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;//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;
}

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

}

可以看出，静态数据成员有以下特点： 

　　（1）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； 
　　（2）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。上例中语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员； 
　　（3）静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则； 
　　（4）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，就可以操作它； 
　　（5）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＞ 
　　（6）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 ； 
　　（7）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； 

　　（8）同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

　　　　--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； 

　　　　--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 

　 　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。 

//Example 6
#include <iostream.h>

class Myclass{
public:
 　　Myclass(int a,int b,int c);
 　　static void GetSum();/声明静态成员函数
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; //非静态成员函数可以访问静态数据成员
}

void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现
{
　　// cout<<a<<endl; //错误代码，a是非静态数据成员
 　　cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}

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

关于静态成员函数，可以总结为以下几点： 

     （1）出现在类体外的函数定义不能指定关键字static； 

     （2）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；

     （3）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； 

     （4）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； 

     （5）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； 

     （6）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＞）