C++类中的静态成员变量和静态成员函数的作用 (一)

参考资料：http://blog.chinaunix.net/uid-14114479-id-3035143.html

　　　　　http://www.cnblogs.com/lzjsky/archive/2011/01/24/1943199.html

　　　　　

　　　　数据成员可以分静态变量、非静态变量两种.　　

　　静态成员:静态类中的成员加入 static 修饰符,即是静态成员.可以直接使用类名+静态成员名访问此静态成员,因为静态成员存在于内存,非静态成员需要实例化才会分配内存,所以静态成员不能访问非静态的成员..因为静态成员存在于内存,所以非静态成员可以直接访问类中静态的成员.
　　非成静态员:所有没有加 Static 的成员都是非静态成员,当类被实例化之后,可以通过实例化的类名进行访问..非静态成员的生存期决定于该类的生存期..而静态成员则不存在生存期的概念,因为静态成员始终驻留在内容中..
　　一个类中也可以包含静态成员和非静态成员,类中也包括静态构造函数和非静态构造函数..分两个方面来总结,第一方面主要是相对于面向过程而言,即在这方面不涉及到类,第二方面相对于面向对象而言,主要说明 static 在类中的作用。

 

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一、在面向过程设计中的 static 关键字

　　

　　1、静态全局变量

　　

定义:在全局变量前,加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量。

特点:

      A、该变量在全局数据区分配内存。

      B、初始化:如果不显式初始化,那么将被隐式初始化为 0(自动变量是随机的,除非显式

地初始化)。

      C、访变量只在本源文件可见,严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。

　　例(摘于 C++程序设计教程---钱能主编 P103) //file1.cpp

//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;
}

　　D、文件作用域下声明的 const 的常量默认为 static 存储类型。

　　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;

　　　　(好像是区别 extern 的)其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突;

 

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(只能在本文件中使用)
void main()
{
      n=20;
      cout << n <<endl;
      fn();
}
//File2
#include <iostream.h>
extern int n;(可在别的文件中引用这个变量)
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 link 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

　　定义:在局部变量前加上 static 关键字时,就定义了静态局部变量。

先举一个静态局部变量的例子

//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。

特点:

      A、该变量在全局数据区分配内存。

      B、初始化:如果不显式初始化,那么将被隐式初始化为 0,以后的函数调用不再进行初

始化。

      C、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(注意与类的静态成员函数区别)

　　 定义:在函数的返回类型前加上 static关键字,函数即被定义成静态函数。

　　特点:

　　　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: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;