C 中Static的完全解析

2021-07-31 10:26:20 字數 4346 閱讀 1900

c++中static的完全解析

c++的static有兩種用法:面向過程程式設計中的static和物件導向程式設計中的static。前者應用於普通變數和函式,不涉及類;後者主要說明static在類中的作用。

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()

n=20;

coutvoid fn()

n++;

cout《靜態全域性變數有以下特點:

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。細心的讀者可能會發現,example 1中的**中將

static int n; //定義靜態全域性變數

改為int n; //定義全域性變數

程式照樣正常執行。

的確,定義全域性變數就可以實現變數在檔案中的共享,但定義靜態全域性變數還有以下好處:

您可以將上述示例**改為如下:

//example 2

//file1

#include

void fn();

static int n; //定義靜態全域性變數

void main()

n=20;

cout//file2

#include

extern int n;

void fn()

n++;

cout《編譯並執行example 2,您就會發現上述**可以分別通過編譯,但執行時出現錯誤。試著將

static int n; //定義靜態全域性變數

改為int n; //定義全域性變數

再次編譯執行程式,細心體會全域性變數和靜態全域性變數的區別。

注意事項:

1. 「記憶性」, 程式執行很重要的一點就是可重複性, 而static變數的」記憶性」破壞了這種可重複性, 造成不同時刻至執行的結果可能不同.

2. 「生存期」全域性性和唯一性. 普通的local變數的儲存空間分配在stack上, 因此每次呼叫函式時, 分配的空間都可能不一樣, 而static具有全域性唯一性的特點, 每次呼叫時, 都指向同一塊記憶體, 這就造成乙個很重要的問題 ----不可重入性!!!

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。

我們先舉乙個靜態區域性變數的例子,如下:

//example 3

#include

void fn();

void main()

fn();

fn();

fn();

void fn()

static n=10;

cout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:

這裡可以考慮用多執行緒區域性儲存(tls),我將在以後寫一般關於這方面的文章。

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:

//example 4

#include

static void fn();//宣告靜態函式

void main()

fn();

void fn()//定義靜態函式

int n=10;

cout《定義靜態函式的好處:

範例:static int vara;

int varb;

extern void funa()

static void funb()

extern int varb; // 使用file1.cpp中定義的全域性變數

extern int vara; // 錯誤! vara是static型別, 無法在其他檔案中使用

extern vod funa(); // 使用file1.cpp中定義的函式

extern void funb(); // 錯誤! 無法使用file1.cpp檔案中static函式

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。

//example 5

#include

class myclass

public:

myclass(int a,int b,int c);

void getsum();

private:

int a,b,c;

static int sum;//宣告靜態資料成員

int myclass::sum=0;//定義並初始化靜態資料成員

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="myclass m(1,2,3);

m.getsum();

myclass n(4,5,6);

n.getsum();

m.getsum();

可以看出,靜態資料成員有以下特點:

private,protected 的static成員雖然可以在類外初始化,但是不能在類外被訪問。

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指標。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。下面舉個靜態成員函式的例子。

//example 6

#include

class myclass

public:

myclass(int a,int b,int c);

static void getsum();/宣告靜態成員函式

private:

int a,b,c;

static int sum;//宣告靜態資料成員

int myclass::sum=0;//定義並初始化靜態資料成員

myclass::myclass(int a,int b,int c)

this->a=a;

this->b=b;

this->c=c;

sum+=a+b+c; //非靜態成員函式可以訪問靜態資料成員

void myclass::getsum() //靜態成員函式的實現

//      coutmyclass m(1,2,3);

m.getsum();

myclass n(4,5,6);

n.getsum();

myclass::getsum();

關於靜態成員函式,可以總結為以下幾點:

三、用法小結

reference:

C 中Static的完全解析

c 的static有兩種用法 面向過程程式設計中的static和物件導向程式設計中的static。前者應用於普通變數和函式,不涉及類 後者主要說明static在類中的作用。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...

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