static法则： A、若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度; B、若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度； C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题； static用来控制变量的存储方式和可见性 函数内部定义的变量，在程序执行到它的定义处时，编译器为它在栈上分配空间，函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉，这样就产生了一个问题: 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时，如何实现？ 最容易想到的方法是定义一个全局的变量，但定义为一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不仅仅受此 函数控制）。 需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务,同时又力求不破坏类的封装性,即要求此成员隐藏在类的内部，对外不可见。 static的内部机制： 静态数据成员要在程序一开始运行时就必须存在。因为函数在程序运行中被调用，所以静态数据成员不能在任何函数内分配空间和初始化。 这样，它的空间分配有三个可能的地方，一是作为类的外部接口的头文件，那里有类声明；二是类定义的内部实现，那里有类的成员函数定义；三是应用程序的main（）函数前的全局数据声明和定义处。 静态数据成员要实际地分配空间，故不能在类的声明中定义（只能声明数据成员）。类声明只声明一个类的“尺寸和规格”，并不进行实际的内存分配，所以在类声 明中写成定义是错误的。它也不能在头文件中类声明的外部定义，因为那会造成在多个使用该类的源文件中，对其重复定义。 static被引入以告知编译器，将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间，静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化，注意静态成员嵌套时，要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。 static的优势： 可以节省内存，因为它是所有对象所公有的，因此，对多个对象来说，静态数据成员只存储一处，供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对象都是一样，但它的 值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次，保证所有对象存取更新后的相同的值，这样可以提高时间效率。 引用静态数据成员时，采用如下格式： <类名>::<静态成员名> 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。 PS: (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 Window系统结合，同时也成功的应用于线程函数身上。 (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。 (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。 补充：new delete［］,基本类型的对象没有析构函数（例如 int , char ），所以回收基本类型组成的数组空间 delete delete[] 都是应该可以如： int p = new int[10], delete p 和delete[]p 都可 。但是对于类对象数组（如string strArr = new string[10]），只能 delete[]。对 new 的单个对象，只能 delete 不能 delete[] 回收空间 。 1. 全局静态变量 在全局变量之前加上关键字static，全局变量就被定义成为一个全局静态变量。 1）内存中的位置：静态存储区（静态存储区在整个程序运行期间都存在） 2）初始化：未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化） 3）作用域：全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。 看下面关于作用域的程序： //teststatic1.c void display(); extern int n; int main() { n = 20; printf("%d ",n); display(); return 0; } //teststatic2.c static int n; //定义全局静态变量，自动初始化为0，仅在本文件中可见 void display() { n++; printf("%d ",n); } 文件分别编译通过，但link的时候teststatic1.c中的变量n找不到定义，产生错误。 定义全局静态变量的好处： <1>不会被其他文件所访问，修改 <2>其他文件中可以使用相同名字的变量，不会发生冲突。 2. 局部静态变量 在局部变量之前加上关键字static，局部变量就被定义成为一个局部静态变量。 1）内存中的位置：静态存储区 2）初始化：未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化） 3）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，作用域随之结束。 注：当static用来修饰局部变量的时候，它就改变了局部变量的存储位置，从原来的栈中存放改为静态存储区。但是局部静态变量在离开作用域之后，并没有被销毁，而是仍然驻留在内存当中，直到程序结束，只不过我们不能再对他进行访问。 当static用来修饰全局变量的时候，它就改变了全局变量的作用域（在声明他的文件之外是不可见的），但是没有改变它的存放位置，还是在静态存储区中。 3. 静态函数 在函数的返回类型前加上关键字static，函数就被定义成为静态函数。 函数的定义和声明默认情况下是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。 例如： //teststatic1.c void display(); static void staticdis(); int main() { display(); staticdis(); renturn 0; } //teststatic2.c void display() { staticdis(); printf("display() has been called "); } static void staticdis() { printf("staticDis() has been called "); } 文件分别编译通过，但是连接的时候找不到函数staticdis（）的定义，产生错误。 定义静态函数的好处： <1> 其他文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突 <2> 静态函数不能被其他文件所用。 存储说明符auto，register，extern，static，对应两种存储期：自动存储期和静态存储期。 auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立，它在该程序块活动时存在，退出该程序块时撤销。 关键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量具有静态存储持续期（static storage duration），或静态范围（static extent）。虽然他的值在函数调用之间保持有效，但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化。 由于static变量的以上特性，可实现一些特定功能。 1． 统计次数功能 声明函数的一个局部变量，并设为static类型，作为一个计数器，这样函数每次被调用的时候就可以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法，因为这个变量是和函数息息相关的，而函数可能在多个不同的地方被调用，所以从调用者的角度来统计比较困难。代码如下： void count(); int main() { int i; for (i = 1; i <= 3; i++) count(); return 0; } void count() { static num = 0; num++; printf(" I have been called %d",num,"times "); } 输出结果为： I have been called 1 times. C语言程序可以看成由一系列外部对象构成，这些外部对象可能是变量或函数。而内部变量是指定义在函数内部的函数参数及变量。外部变量定义在函数之外，因此可以在许多函数中使用。由于C语言不允许在一个函数中定义其它函数，因此函数本身只能是“外部的”。 由于C语言代码是以文件为单位来组织的，在一个源程序所有源文件中，一个外部变量或函数只能在某个文件中定义一次，而其它文件可以通过extern声明来访问它（定义外部变量或函数的源文件中也可以包含对该外部变量的extern声明）。 而static则可以限定变量或函数为静态存储。如果用static限定外部变量与函数，则可以将该对象的作用域限定为被编译源文件的剩余部分。通过static限定外部对象，可以达到隐藏外部对象的目的。因而，static限定的变量或函数不会和同一程序中其它文件中同名的相冲突。如果用static限定内部变量，则该变量从程序一开始就拥有内存，不会随其所在函数的调用和退出而分配和消失。 C语言中使用静态函数的好处： 1. 静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区，直到退出应用程序实例，避免了调用函数时压栈出栈，速度快很多。 2. 关键字“static”，译成中文就是“静态的”，所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件。 使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名，因为同名也没有关系。 c语言中static的语义 1.static变量: 1).局部 a.静态局部变量在函数内定义,生存期为整个源程序，但作用域与自动变量相同，只能在定义该变量的函数内使用。退出该函数后， 尽管该变量还继续存在，但不能使用它。 b.对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值，则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值，则其值是不定的。 2).全局 全局变量本身就是静态存储方式， 静态全局变量当然也是静态存储方式。但是他们的作用域，非静态全局 变量的作用域是整个源程序（多个源文件可以共同使用）； 而静态全局变量则限制了其作用域， 即只在定义该变量的源文件内有效， 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。 2.static函数（也叫内部函数） 只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调用。区别于一般的非静态函数（外部函数） static在c里面可以用来修饰变量，也可以用来修饰函数。 先看用来修饰变量的时候。变量在c里面可分为存在全局数据区、栈和堆里。其实我们平时所说的堆栈是栈而不包含对，不要弄混。 int a ; main() { int b ; int c* = (int *)malloc(sizeof(int)); } a是全局变量，b是栈变量，c是堆变量。 static对全局变量的修饰，可以认为是限制了只能是本文件引用此变量。有的程序是由好多.c文件构成。彼此可以互相引用变量，但加入static修饰之后，只能被本文件中函数引用此变量。 static对栈变量的修饰，可以认为栈变量的生命周期延长到程序执行结束时。一般来说，栈变量的生命周期由OS管理，在退栈的过程中，栈变量的生命也就结束了。但加入static修饰之后，变量已经不在存储在栈中，而是和全局变量一起存储。同时，离开定义它的函数后不能使用，但如再次调用定义它的函数时，它又可继续使用， 而且保存了前次被调用后留下的值。 static对函数的修饰与对全局变量的修饰相似，只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调用。 static 声明的变量在C语言中有两方面的特征： 1)、变量会被放在程序的全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。 2)、变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。 问题：Static的理解 关于static变量，请选择下面所有说法正确的内容： A、若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度； B、若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度； C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题； D、静态全局变量过大，可那会导致堆栈溢出。 答案与分析： 对于A，B：根据本篇概述部分的说明b)，我们知道，A,B都是正确的。 对于C：根据本篇概述部分的说明a)，我们知道，C是正确的（所谓的函数重入问题，下面会详细阐述）。 对于D：静态变量放在程序的全局数据区，而不是在堆栈中分配，所以不可能导致堆栈溢出，D是错误的。 因此，答案是A、B、C。 问题：不可重入函数 曾经设计过如下一个函数，在代码检视的时候被提醒有bug，因为这个函数是不可重入的，为什么？ unsigned int sum_int( unsigned int base ) { unsigned int index; static unsigned int sum = 0; // 注意，是static类型的。 for (index = 1; index <= base; index++) { sum += index; } return sum; } 答案与分析： 所谓的函数是可重入的（也可以说是可预测的），即：只要输入数据相同就应产生相同的输出。 这个函数之所以是不可预测的，就是因为函数中使用了static变量，因为static变量的特征，这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数。因此如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要避免函数中使用static变量，这种函数中的static变量，使用原则是，能不用尽量不用。 将上面的函数修改为可重入的函数很简单，只要将声明sum变量中的static关键字去掉，变量sum即变为一个auto 类型的变量，函数即变为一个可重入的函数。 当然，有些时候，在函数中是必须要使用static变量的，比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。 嵌入式操作系统中static 和const的解释 static 和 const的解释 static 是c++中很常用的修饰符，它被用来控制变量的存储方式和可见性，下面我将从 static 修饰符的产生原因、作用谈起，全面分析static 修饰符的实质。 static 的两大作用: 一、控制存储方式： static被引入以告知编译器，将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间。 1、引出原因：函数内部定义的变量，在程序执行到它的定义处时，编译器为它在栈上分配空间，大 家知道，函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉，这样就产生了一个问题: 如果想将函数 中此变量的值保存至下一次调用时，如何实现？ 最容易想到的方法是定义一个全局的变量，但定义为一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了 此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不仅仅受此函数控制）。 2、 解决方案：因此c++ 中引入了static，用它来修饰变量，它能够指示编译器将此变量在程序的 静态存储区分配空间保存，这样即实现了目的，又使得此变量的存取范围不变。 二、控制可见性与连接类型 : static还有一个作用，它会把变量的可见范围限制在编译单元中，使它成为一个内部连接，这时， 它的反义词为”extern”. static作用分析总结：static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储，连接方式变成内部连 接，对于局部变量（已经是内部连接了），它仅改变其存储方式；对于全局变量（已经是静态存储了） ，它仅改变其连接类型。 类中的static成员： 一、出现原因及作用： 1、需要在一个类的各个对象间交互，即需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务。 2、同时又力求不破坏类的封装性,即要求此成员隐藏在类的内部，对外不可见。 类的static成员满足了上述的要求，因为它具有如下特征：有独立的存储区，属于整个类。 二、注意： 1、对于静态的数据成员，连接器会保证它拥有一个单一的外部定义。静态数据成员按定义出现的先 后顺序依次初始化，注意静态成员嵌套时，要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化 的反顺序。 2、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。 const 是c++中常用的类型修饰符，但我在工作中发现，许多人使用它仅仅是想当然尔，这样,有时也会 用对，但在某些微妙的场合，可就没那么幸运了，究其实质原由，大多因为没有搞清本源。故在本篇中 我将对const进行辨析。溯其本源，究其实质，希望能对大家理解const有所帮助，根据思维的承接关系 ，分为如下几个部分进行阐述。 c++中为什么会引入const c++的提出者当初是基于什么样的目的引入（或者说保留）const关键字呢？，这是一个有趣又有益 的话题，对理解const很有帮助。 1． 大家知道，c++有一个类型严格的编译系统，这使得c++程序的错误在编译阶段即可发现许多，从而 使得出错率大为减少，因此，也成为了c++与c相比，有着突出优点的一个方面。 2． c中很常见的预处理指令 #define variablename variablevalue 可以很方便地进行值替代，这种值 替代至少在三个方面优点突出： 一是避免了意义模糊的数字出现，使得程序语义流畅清晰，如下例： #define user_num_max 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。 二是可以很方便地进行参数的调整与修改，如上例，当人数由107变为201时，进改动此处即可， 三是提高了程序的执行效率，由于使用了预编译器进行值替代，并不需要为这些常量分配存储空间 ，所以执行的效率较高。 鉴于以上的优点，这种预定义指令的使用在程序中随处可见。 3． 说到这里，大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好，请接着向下 看来： 预处理语句虽然有以上的许多优点，但它有个比较致命的缺点，即，预处理语句仅仅只是简单值替 代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处，从而可能成为引发一系 列错误的隐患。 4．好了，第一阶段结论出来了： 结论： const 推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时继承它的优点。 现在它的形式变成了： const datatype variablename = variablevalue ; 为什么const能很好地取代预定义语句？ const 到底有什么大神通，使它可以振臂一挥取代预定义语句呢？ 1． 首先，以const 修饰的常量值，具有不可变性，这是它能取代预定义语句的基础。 2． 第二，很明显，它也同样可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便地进行参数的调整和修改 。 3． 第三，c++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它 成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高，同时，这也是它取代预 定义语句的重要基础。这里，我要提一下，为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础，这是因 为，编译器不会去读存储的内容，如果编译器为const分配了存储空间，它就不能够成为一个编译期间的 常量了。 4． 最后，const定义也像一个普通的变量定义一样，它会由编译器对它进行类型的检测，消除了预定义 语句的隐患。 const 使用情况分类详析 1.const 用于指针的两种情况分析： int const *a; file://a可变，*a不可变 int *const a; file://a不可变，*a可变 分析：const 是一个左结合的类型修饰符，它与其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符，所以， int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。 2.const 限定函数的传递值参数： void fun(const int var); 分析：上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知，var在函数体中的改变不会 影响到函数外部。所以，此限定与函数的使用者无关，仅与函数的编写者有关。 结论：最好在函数的内部进行限定，对外部调用者屏蔽，以免引起困惑。如可改写如下： void fun(int var){ const int & varalias = var; varalias .... ..... } 3.const 限定函数的值型返回值： const int fun1(); const myclass fun2(); 分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新，当函数返回内部的类型时（如fun1），已经是一个数值 ，当然不可被赋值更新，所以，此时const无意义，最好去掉，以免困惑。当函数返回自定义的类型时（ 如fun2），这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员，所以，此时有意义。 4. 传递与返回地址： 此种情况最为常见，由地址变量的特点可知，适当使用const，意义昭然。 5. const 限定类的成员函数： class classname { public: int fun() const; ..... } 注意：采用此种const 后置的形式是一种规定，亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均 要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。 获得能力：可以操作常量对象。 失去能力：不能修改类的数据成员，不能在函数中调用其他不是const的函数。 在本篇中，const方面的知识我讲的不多，因为我不想把它变成一本c++的教科书。我只是想详细地 阐述它的实质和用处. 我会尽量说的很详细，因为我希望在一种很轻松随意的气氛中说出自己的某些想 法，毕竟，编程也是轻松，快乐人生的一部分。有时候，你会惊叹这其中的世界原来是如此的精美。 flw 回复于：2003-08-20 12:36:53 已收入精华。 quanliking 回复于：2003-08-20 19:37:11 谢谢！ jobman 回复于：2003-08-21 00:13:43 有几点不同意见： [code:1:3186d5e9be]预处理语句虽然有以上的许多优点，但它有个比较致命的缺点，即，预处理语句仅 仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处，从而可 能成为引发一系列错误的隐患。 [/code:1:3186d5e9be] 宏定义是在预处理时完成的，可是依然要通过编译器，不可能躲过类型 检查，例如： [code:1:3186d5e9be]#define MY_MACRO "fsdfsdfdsdf" int func1( int parameter ) { ..... } main( ) { func1( MY_MACRO ); }[/code:1:3186d5e9be] 这段代码肯定无法编译通过，所以这段描述不成立。 宏定义的使用技巧也是博大精深的，绝非 const 能替代， 当然在具有值替换的场合，用 const 来代替宏定义是个不错的 选择，可也仅此而已，而且用宏定义并不会引入类型隐患。 const 的引入其主要目的并不在于代替宏定义，这多少有点牵强了。 小飞爱使申华 回复于：2003-08-21 03:23:02 [quote:fb2fd29f5e="quanliking"]谢谢！[/quote:fb2fd29f5e] 马甲穿错了吧，^_^ clion 回复于：2003-08-21 20:46:49 这个帖子很好 aero 回复于：2003-08-21 21:00:31 [quote:e4afadc072="jobman"] 这段代码肯定无法编译通过，所以这段描述不成立。 宏定义的使用技巧也是博大精深的，绝非 const 能替代， 当然在具有值替换的场合，用 const 来代替宏定义是个不错的 选择，可也仅此而已，而且用宏定义并不会..........[/quote:e4afadc072] 呵呵，两位说的都对。但是编译器对类型的检查是发生在int func1( int parameter ) 的，而不是在 #define MY_MACRO "fsdfsdfdsdf" 。所以原文说的还是没错，jobman的意思也对。 HappyWin 回复于：2003-08-24 16:46:11 精华，收藏先 天上的小星星 回复于：2004-02-10 11:44:07 好贴 whyglinux 回复于：2004-04-10 03:51:16 [quote:edc740afb5="yuxq"]... 5. const 限定类的成员函数： class classname { public: int fun() const; ..... } 注意：采用此种const 后置的形式是一种规定，亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均 要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。 获得能力：可以操作常量对象。 失去能力：不能修改类的数据成员，不能在函数中调用其他不是const的函数。 [/quote:edc740afb5] 楼主的这篇文章值得仔细阅读。但是，我觉得上述“const 限定类的成员函数”这一部分写得比较简略 ，特别是其中“注意”后面的文字，更是使人不知所云，所以想对这一部分做一些补充说明。 类的成员函数后面加 const，表明这个函数不会对这个类对象的数据成员（准确地说是非静态数据成员 ）作任何改变。在设计类的时候，一个原则就是对于不改变数据成员的成员函数都要在后面加 const， 而对于改变数据成员的成员函数不能加 const。所以 const 关键字对成员函数的行为作了更加明确的限 定：有 const 修饰的成员函数（指 const 放在函数参数表的后面，而不是在函数前面或者参数表内） ，只能读取数据成员，不能改变数据成员；没有 const 修饰的成员函数，对数据成员则是可读可写的。 除此之外，在类的成员函数后面加 const 还有什么好处呢？楼主告诉我们的：“获得能力：可以操作常 量对象”，其实应该是常量（即 const）对象可以调用 const 成员函数，而不能调用非const修饰的函 数。正如非const类型的数据可以给const类型的变量赋值一样，反之则不成立。 请看下面一个完整的例子，然后我再作一些说明。 [code:1:edc740afb5] #include <iostream> #include <string> using namespace std; class Student { public: Student() {} Student( const string& nm, int sc = 0 ) : name( nm ), score( sc ) {} void set_student( const string& nm, int sc = 0 ) { name = nm; score = sc; } const string& get_name() const { return name; } int get_score() const { return score; } private: string name; int score; }; // output student's name and score void output_student( const Student& student ) { cout << student.get_name() << " "; cout << student.get_score() << endl; } int main() { Student stu( "Wang", 85 ); output_student( stu ); } [/code:1:edc740afb5] 设计了一个类 Student，数据成员有 name 和 score，有两个构造函数，有一个设置成员数据函数 set_student()，各有一个取得 name 和 score 的函数 get_name() 和 get_score()。请注意 get_name() 和 get_score() 后面都加了 const，而 set_student() 后面没有（也不能有const）。 首先说一点题外话，为什么 get_name() 前面也加 const。如果没有前后两个 const 的话，get_name() 返回的是对私有数据成员 name 的引用，所以通过这个引用可以改变私有成员 name 的值，如 [code:1:edc740afb5] Student stu( "Wang", 85 ); stu.get_name() = "Li"; [/code:1:edc740afb5] 即把 name 由原来的 "Wang" 变成了 "Li"，而这不是我们希望的发生的。所以在 get_name() 前面加 const 避免这种情况的发生。 那么，get_name() 和 get_score() 这两个后面应该加 const的成员函数，如果没有 const 修饰的话可不可以呢？回答是可以！但是这样做的代价是：const对象将不能再调用这两个非const成员 函数了。如 [code:1:edc740afb5]const string& get_name(); // 这两个函数都应该设成 const 型 int get_score(); void output_student( const Student& student ) { cout << student.get_name() << " "; // 如果 get_name() 和 get_score() 是非const成员函数， 这一句和下一句调用是错误的 cout << student.get_score() << endl; } [/code:1:edc740afb5] 由于参数student表示的是一个对const Student型对象的引用，所以 student 不能调用非 const成员函数如 set_student()。如果 get_name() 和 get_score() 成员函数也变成非const型，那么 上面的 student.get_name() 和 student.get_score() 的使用就是非法的，这样就会给我们处理问题造 成困难。 因此，我们没有理由反对使用const，该加const时就应该加上const，这样使成员函数除了非 const的对象之外，const对象也能够调用它。 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。我们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： • 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 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 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： //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。 静态局部变量有以下特点： • 该变量在全局数据区分配内存； • 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； 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： • 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。 //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： • 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。 //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： • 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。 水滴石穿C语言之static辨析 1、概述 static 声明的变量在C语言中有两方面的特征： 1)、变量会被放在程序的全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。 2)、变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。 2、问题：Static的理解 关于static变量，请选择下面所有说法正确的内容： A、若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度； B、若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度； C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题； D、静态全局变量过大，可那会导致堆栈溢出。 答案与分析： 对于A，B：根据本篇概述部分的说明b)，我们知道，A,B都是正确的。 对于C：根据本篇概述部分的说明a)，我们知道，C是正确的（所谓的函数重入问题，下面会详细阐述）。 对于D：静态变量放在程序的全局数据区，而不是在堆栈中分配，所以不可能导致堆栈溢出，D是错误的。 因此，答案是A、B、C。 3、问题：不可重入函数 曾经设计过如下一个函数，在代码检视的时候被提醒有bug，因为这个函数是不可重入的，为什么？ unsigned int sum_int( unsigned int base ) { unsigned int index; static unsigned int sum = 0; // 注意，是static类型的。 for (index = 1; index <= base; index++) { sum += index; } return sum; } 答案与分析： 所谓的函数是可重入的（也可以说是可预测的），即：只要输入数据相同就应产生相同的输出。 这个函数之所以是不可预测的，就是因为函数中使用了static变量，因为static变量的特征，这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数。因此如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要避免函数中使用static变量，这种函数中的static变量，使用原则是，能不用尽量不用。 将上面的函数修改为可重入的函数很简单，只要将声明sum变量中的static关键字去掉，变量sum即变为一个auto 类型的变量，函数即变为一个可重入的函数。 当然，有些时候，在函数中是必须要使用static变量的，比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。