1. 程式人生 > >關鍵字--static

關鍵字--static

缺省 += 我們 靜態局部變量 面向 c++ 全局數據區 blog 結束

C++中的關鍵字static有兩種用法,分別為面向過程編程的static和面向對象的static。

·static在面向過程編程中的應用

1. 在全局變量前加上static關鍵字,該全局變量被聲明為靜態全局變量,這樣使得該變量有了以下的特性:

  1)該變量的內存分配在全局數據區域;

  2)在聲明它的整個文件中該變量都是可以使用的,但是僅限於該文件中。

  3)系統會將未初始化的靜態全局變量自動初始化為0(自動變量的值是隨機的,除非被顯示的初始化)。

#include<iostream>

using namespace std;

static int n;  //定義靜態全局變量
void fun() { ++n; cout<<n<<endl; } int main(void) { n = 20; cout<<n<<endl; fun(); return 0; }

所有的靜態變量都在全局數據區分配內存,不論是全局靜態變量還是靜態局部變量。對於一個程序,它的內存分別為

代碼區 

全局數據區

堆區

棧區

  在內存分配的區域中,程序new出來的動態數據存放在堆區,函數內部的自動變量存放在棧區,自動變量會在函數結束的時候釋放被分配的空間,存放在

全局數據區的靜態數據只在程序結束的時候釋放分配的內存。

  定義全局靜態變量的優點有:

靜態全局變量不能被其他文件所使用;其他文件可以使用相同的變量名而不會引起沖突。

2. 靜態局部變量

  靜態局部變量是被static修飾的局部變量。

  通常,在函數體內定義了一個變量,每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存。但隨著程序退出函數體,系統就會收回棧內存,局部變量也相應失效。
但有時候我們需要在兩次調用之間對變量的值進行保存。通常的想法是定義一個全局變量來實現。但這樣一來,變量已經不再屬於函數本身了,不再僅受函數的控制,給程序的維護帶來不便。
  靜態局部變量正好可以解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區,而不是保存在棧中,每次的值保持到下一次調用,直到下次賦新值。

void fun()
{
    static int n = 10;
    n++;
}

int main(void)
{
    fun();
    return 0;
}

1)靜態局部變量的特點:

  ·在全局數據區內分配空間;

  ·該變量在函數第一次執行到時被初始化,從此以後函數的調用時不會被初始化;

  ·同靜態全局變量一樣,一般在聲明處初始化,如果沒有顯示初始化,會被程序默認為0;

  ·只有在程序結束時才會釋放空間,但是其作用域為局部作用域,當定義它的函數或語句塊結束時,其作用域也會隨之結束。

3. 靜態函數

在函數的返回類型前加上static關鍵字,函數即被定義為靜態函數。靜態函數與普通函數不同,它只能在聲明它的文件當中可見,不能被其它文件使用。

static void fun();   //聲明靜態函數

int main(void)
{
    fun();
    return 0;
}

void fn()             //定義靜態函數
{

}    

靜態函數的特點與靜態全局變量相同。

·static在面向對象編程中的應用

在oo編程中應用有類的靜態數據成員與靜態成員函數。

1. 靜態數據成員

在類的數據成員前加上static修飾,該數據就成了類的靜態數據成員。

//myclass.h
class Myclass
{
public:
    Myclass(int a);
    void GetSum();
private:
    int a ;
    static int sum;  //聲明靜態數據成員
};
//myclass.cpp
int Myclass::sum = 0;   //定義並初始化靜態數據成員

Myclass::Myclass(int a)
{
    this->a = a;
    sum += a;
}
void Myclass::GetSum()
{
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
}

int main(void)
{
    Myclass M(1);
    M.GetSum();
    return 0;
}

可以看出,靜態數據成員有以下特點:

  • 對於非靜態數據成員,每個類對象都有自己的拷貝。而靜態數據成員被當作是類的成員。無論這個類的對象被定義了多少個,靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝,由該類型的所有對象共享訪問。也就是說,靜態數據成員是該類的所有對象所共有的。對該類的多個對象來說,靜態數據成員只分配一次內存,供所有對象共用。所以,靜態數據成員的值對每個對象都是一樣的,它的值可以更新;
  • 靜態數據成員存儲在全局數據區。靜態數據成員定義時要分配空間,所以不能在類聲明中定義。在Example 5中,語句int Myclass::Sum=0;是定義靜態數據成員;
  • 靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public,protected,private訪問規則;
  • 因為靜態數據成員在全局數據區分配內存,屬於本類的所有對象共享,所以,它不屬於特定的類對象,在沒有產生類對象時其作用域就可見,即在沒有產生類的實例時,我們就可以操作它;
  • 靜態數據成員初始化與一般數據成員初始化不同。靜態數據成員初始化的格式為:
    <數據類型><類名>::<靜態數據成員名>=<值>
  • 類的靜態數據成員有兩種訪問形式:
    <類對象名>.<靜態數據成員名> 或 <類類型名>::<靜態數據成員名>
    如果靜態數據成員的訪問權限允許的話(即public的成員),可在程序中,按上述格式來引用靜態數據成員 ;
  • 靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。比如對於一個存款類,每個實例的利息都是相同的。所以,應該把利息設為存款類的靜態數據成員。這有兩個好處,第一,不管定義多少個存款類對象,利息數據成員都共享分配在全局數據區的內存,所以節省存儲空間。第二,一旦利息需要改變時,只要改變一次,則所有存款類對象的利息全改變過來了;
  • 同全局變量相比,使用靜態數據成員有兩個優勢:1)靜態數據成員沒有進入程序的全局名字空間,因此不存在與程序中其它全局名字沖突的可能性;2)可以實現信息隱藏。靜態數據成員可以是private成員,而全局變量不能;

2.靜態成員函數

  靜態成員函數,它為類的全部服務而不是為某一個類的具體對象服務。靜態成員函數與靜態數據成員一樣,都是類的內部實現,屬於類定義的一部分。普通的成員函數一般都隱含了一個this指針,this指針指向類的對象本身,因為普通成員函數總是具體的屬於某個類的具體對象的。通常情況下,this是缺省的。如函數fn()實際上是this->fn()。靜態成員函數不屬於對象,它屬於這個類,因此它不具有this指針。從這個意義上講,它無法訪問屬於類對象的非靜態數據成員,也無法訪問非靜態成員函數,它只能調用其余的靜態成員函數。

//myclass.h
class Myclass
{
private:
    int a;
    static int sum;  //聲明靜態數據成員
public:
    Myclass(int a);
    static void GetSum();  //聲明靜態成員函數
};

//myclass.cpp
int Myclass::sum = 0;       //定義並初始化靜態數據成員

Myclass::Myclass(int a )
{
    this->a = a;
    sum += a;               //非靜態成員函數可以訪問靜態數據成員
}
void Myclass::GetSum()    //靜態成員函數的實現
{
    sum = a +1;            //錯誤代碼,a是非靜態數據成員
    sum = sum -1;
}

int main(void)
{
    Myclass M(1);
    M.GetSum();
    Myclass::GetSum();
    return 0;
}        

關於靜態成員函數,可以總結為以下幾點:

    • 靜態成員之間可以相互訪問,包括靜態成員函數訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函數;
    • 非靜態成員函數可以任意地訪問靜態成員函數和靜態數據成員;
    • 靜態成員函數不能訪問非靜態成員函數和非靜態數據成員;
    • 由於沒有this指針的額外開銷,因此靜態成員函數與類的全局函數相比速度上會有少許的增長;
    • 調用靜態成員函數,可以用成員訪問操作符(.)和(->)為一個類的對象或指向類對象的指針調用靜態成員函數,也可以直接使用如下格式:
      <類名>::<靜態成員函數名>(<參數表>)調用類的靜態成員函數。

參考:http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7487694

關鍵字--static