C 之static及其作用域

2021-07-29 23:53:38 字數 3726 閱讀 3910

一、面向過程設計中的static 

1、靜態全域性變數 

在全域性變數前,加上關鍵字static,該變數就被定義成為乙個靜態全域性變數。我們先舉乙個全域性變數和靜態全域性變數的例子,例如,在檔案a中定義靜態全域性變數 i 和全域性變數 j : 

#includeusing namespace std;

static int i = 5;

int j = 3;//預設為extern

int main()

全域性變數 j 和靜態變數 i 都存放於程式的全域性資料區域,它們的生存週期都是程式的整個執行期,但是 j 的作用域為全域性作用域,可以通過extern在其他檔案中使用,而 i 的作用域為檔案作用域,只能在檔案a中使用,例如在檔案b中:

extern int j; //ok

extern int i; // error: i在檔案b中不可見

int a = j; // ok

int b = i; // error

也就是說,在宣告全域性的static變數時,static沒有改變它的生存週期,也即儲存位置(因為全域性變數本來就儲存在全域性資料域),而是將變數的作用域限制在當前檔案中。

總:靜態全域性變數 i 有以下特點: 

靜態變數都在全域性資料區分配記憶體,包括後面將要提到的靜態區域性變數。對於乙個完整的程式,在記憶體中的分布情況如下圖: 

**區 

全域性資料區 

堆區 棧區 

一般程式的由new產生的動態資料存放在堆區,函式內部的自動變數存放在棧區。自動變數一般會隨著函式的退出而釋放空間,靜態資料(即使是函式內部的靜 態區域性變數)也存放在全域性資料區。全域性資料區的資料並不會因為函式的退出而釋放空間。

2、靜態區域性變數 

在區域性變數前,加上關鍵字static,該變數就被定義成為乙個靜態區域性變數。 

我們舉乙個靜態區域性變數的例子,如下: 

#includeusing namespace std;

void fun()

int main()

通常,在函式體內定義了乙個變數,每當程式執行到該語句時都會給該區域性變數分配棧記憶體。但隨著程式退出函式體,系統就會收回棧記憶體,區域性變數也相應失效。 

但有時候我們需要在兩次呼叫之間對變數的值進行儲存。通常的想法是定義乙個全域性變數來實現。但這樣一來,變數已經不再屬於函式本身了,不再僅受函式的控制,給程式的維護帶來不便。 

靜態區域性變數正好可以解決這個問題。靜態區域性變數儲存在全域性資料區,而不是儲存在棧中,每次的值保持到下一次呼叫,直到下次賦新值。 

靜態區域性變數有以下特點: 

3、靜態函式 

在函式的返回型別前加上static關鍵字,函式即被定義為靜態函式。靜態函式與普通函式不同,它只能在宣告它的檔案當中可見,不能被其它檔案使用。 

靜態函式的例子: 

#includeusing namespace std;

static void fun()

int main()

定義靜態函式的好處: 

二、物件導向的static關鍵字(類中的static關鍵字) 

1、靜態資料成員 

在類內資料成員的宣告前加上關鍵字static,該資料成員就是類內的靜態資料成員。先舉乙個靜態資料成員的例子。 

#includeusing namespace std;

class point

point(point &p);

~point()

int getx()

int gety()

void getc() //輸出靜態資料成員

private:

int x, y;

static int countp; //靜態資料成員宣告,用於記錄點的個數

};point :: point(point &p)

int point :: countp = 0; //靜態資料成員定義和初始化,使用類名限定

int main()

靜態資料成員有以下特點: 

對於非靜態資料成員,每個類物件都有自己的拷貝。而靜態資料成員被當作是類的成員。無論這個類的物件被定義了多少個,靜態資料成員在程式中也只有乙份拷 貝,由該型別的所有物件共享訪問。也就是說,靜態資料成員是該類的所有物件所共有的。對該類的多個物件來說,靜態資料成員只分配一次記憶體,供所有物件共 用。所以,靜態資料成員的值對每個物件都是一樣的,它的值可以更新; 

靜態資料成員儲存在全域性資料區。靜態資料成員定義時要分配空間,所以不能在類宣告中定義。在上例中,語句int point::countp=0; 是定義靜態資料成員; 

靜態資料成員和普通資料成員一樣遵從public,protected,private訪問規則; 

因為靜態資料成員在全域性資料區分配記憶體,屬於本類的所有物件共享,所以,它不屬於特定的類物件,在沒有產生類物件時其作用域就可見,即在沒有產生類的例項時,我們就可以操作它; 

靜態資料成員初始化與一般資料成員初始化不同。靜態資料成員初始化的格式為: 

<資料型別><類名>::<靜態資料成員名>=<值> 

類的靜態資料成員有兩種訪問形式: 

<類物件名>.<靜態資料成員名> 或 <類型別名>::<靜態資料成員名> 

如果靜態資料成員的訪問許可權允許的話(即public的成員),可在程式中,按上述格式來引用靜態資料成員 ; 

靜態資料成員主要用在各個物件都有相同的某項屬性的時候。比如對於乙個存款類,每個例項的利息都是相同的。所以,應該把利息設為存款類的靜態資料成員。這 有兩個好處,第一,不管定義多少個存款類物件,利息資料成員都共享分配在全域性資料區的記憶體,所以節省儲存空間。第二,一旦利息需要改變時,只要改變一次, 則所有存款類物件的利息全改變過來了; 

同全域性變數相比,使用靜態資料成員有兩個優勢: 

靜態資料成員沒有進入程式的全域性名字空間,因此不存在與程式中其它全域性名字衝突的可能性; 

可以實現資訊隱藏。靜態資料成員可以是private成員,而全域性變數不能; 

2、靜態成員函式 

與靜態資料成員一樣,我們也可以建立乙個靜態成員函式,它為類的全部服務而不是為某乙個類的具體物件服務。靜態成員函式與靜態資料成員一樣,都是類的內部 實現,屬於類定義的一部分。 普通的成員函式一般都隱含了乙個this指標,this指標指向類的物件本身,因為普通成員函式總是具體的屬於某個類的具體物件的。通常情況下,this 是預設的。如函式fn()實際上是this->fn()。但是與普通函式相比,靜態成員函式由於不是與任何的物件相聯絡,因此它不具有this指 針。從這個意義上講,它無法訪問屬於類物件的非靜態資料成員,也無法訪問非靜態成員函式,它只能呼叫其餘的靜態成員函式。 

class a;

void a :: fun( a a)

關於靜態成員函式,可以總結為以下幾點: 

出現在類體外的函式定義不能指定關鍵字static; 

靜態成員之間可以相互訪問,包括靜態成員函式訪問靜態資料成員和訪問靜態成員函式; 

非靜態成員函式可以任意地訪問靜態成員函式和靜態資料成員; 

靜態成員函式不能訪問非靜態成員函式和非靜態資料成員; 

由於沒有this指標的額外開銷,因此靜態成員函式與類的全域性函式相比速度上會有少許的增長; 

呼叫靜態成員函式,可以用成員訪問操作符(.)和(->)為乙個類的物件或指向類物件的指標呼叫靜態成員函式,也可以直接使用如下格式: 

<類名>::<靜態成員函式名>(<參數列>) 

呼叫類的靜態成員函式。 

static及其作用域

一 面向過程設計中的static 1 靜態全域性變數 在全域性變數前,加上關鍵字static,該變數就被定義成為乙個靜態全域性變數。我們先舉乙個靜態全域性變數的例子,如下 example 1 include void fn static int n 定義靜態全域性變數void main void f...

C語言 static變數及其作用

在 c 語言中,static 關鍵字不僅可以用來修飾變數,還可以用來修飾函式。在使用 static 關鍵字修飾變數時,我們稱此變數為靜態變數。靜態變數的儲存方式與全域性變數一樣,都是靜態儲存方式。但這裡需要特別說明的是,靜態變數屬於靜態儲存方式,屬於靜態儲存方式的變數卻不一定就是靜態變數。例如,全域...

C 域作用符及其高階用法

基礎用法 命名空間說明符 最常用的,std cout之類的,或者是自定義的命名空間。類作用符 這是第二個基礎的用法,用於類函式定義使用的 class c void c foo 全域性變數說明符 當區域性變數和全域性變數重名的時候,使用 來顯式說明全域性變數。include static int n ...