【转】C/C++中static关键字详解
静态成员变量与静态成员函数是不属于对象的,它在程序编译时就已经构造,因此在没有建立任何对象的情况下也可以直接用“类名::函数名(变量名)”就可以正确访问。
静态变量作用范围在一个文件内,程序开始时分配空间,结束时释放空间,默认初始化为0,使用时可以改变其值。
用法1:函数内部声明的static变量,可作为对象间的一种通信机制
用法2:局部静态对象
类的静态成员函数只能访问类的静态成员(变量或函数)。
1.先来介绍它的第一条也是最重要的一条:隐藏
char a = 'A'; // global variable
void msg() { printf("Hello\n"); }
int main(void) {
A Hello
如果加了static,就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static,main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量,而不必担心命名冲突。Static可以用作函数和变量的前缀,对于函数来讲,static的作用仅限于隐藏,而对于变量,static还有下面两个作用。
2. static的第二个作用是保持变量内容的持久
#include <stdio.h>
static int count = 10; // 事实上此赋值语句从来没有执行过
int main(void) {
printf("global\t\tlocal static\n");
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3. static的第三个作用是默认初始化为0.其实全局变量也具备这一属性,因为全局变量也存储在静态数据区
#include <stdio.h>
int main(void){
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
4. 用static声明的函数和变量小结
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。
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.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(这样的函数被称为:带“内部存储器”功能的的函数)
E.函数中必须要使用static变量情况: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。
扩展分析:
全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量的区别
变量可以分为:全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量。
(1) 按存储区域分,全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的静态存储区域,局部变量存放在内存的栈区。
(2) 按作用域分,
(1) static 函数与普通函数作用域不同。仅在本文件。只在当前源文件中使用的函数应该说明为内部函数(static),内部函数应该在当前源文件中说明和定义。对于可在当前源文件以外使用的函数,应该在一个头文件中说明,要使用这些函数的源文件要包含这个头文件
(2) static全局变量与普通的全局变量有什么区别:static全局变量只初始化一次,防止在其他文件单元中被引用;
(3) static局部变量和普通局部变量有什么区别:static局部变量只被初始化一次,下一次依据上一次结果值;
(4) static函数与普通函数有什么区别:static函数在内存中只有一份,普通函数在每个被调用中维持一份拷贝.
(5) 全局变量和静态变量如果没有手工初始化,则由编译器初始化为0。局部变量的值不可知。
5. C++的static
(1)、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
#include
void
static
void
{
}
void
{
}
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
改为
1) 静态全局变量不能被其它文件所用;
2) 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
//File1
#include
void
static
void
{
}
//File2
#include
extern
void
{
}
static
改为
int
(2)、静态局部变量
//Example
#include
void
void
{
}
void
{
}
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。但是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,每次的值都会保持到下一次调用的函数中。。