CC++静态变量static详解
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。
静态变量或静态函数只有本⽂件内的代码才能访问它,它的名字在其它⽂件中不可见。
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
如果⼀局部变量被声明为static,那么将只有唯⼀的⼀个静态分配的对象,它被⽤于在该函数的所有调⽤中表⽰这个变量。这个对象将只在执⾏线程第⼀次到达它的定义使初始化。
⽤法2:局部静态对象
对于局部静态对象,构造函数是在控制线程第⼀次通过该对象的定义时调⽤。在程序结束时,局部静态对象的析构函数将按照他们被构造的相反顺序逐⼀调⽤,没有规定确切时间。
⽤法3:静态成员和静态成员函数
如果⼀个变量是类的⼀部分,但却不是该类的各个对象的⼀部分,它就被成为是⼀个static静态成员。⼀
个static成员只有唯⼀的⼀份副本,⽽不像常规的⾮static成员那样在每个对象⾥各有⼀份副本。同理,⼀个需要访问类成员,⽽不需要针对特定对象去调⽤的函数,也被称为⼀个static成员函数。
类的静态成员函数只能访问类的静态成员(变量或函数)。
进⼀步详细解释如下:
1.先来介绍它的第⼀条也是最重要的⼀条:隐藏
当我们同时编译多个⽂件时,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。为理解这句话,我举例来说明。我们要同时编译两个源⽂件,⼀个是a.c,另⼀个是 下⾯是a.c的内容:
char a = 'A'; // global variable
void msg() { printf("Hello\n"); }
下⾯是main.c的内容:
int main(void) {
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;  }
程序的运⾏结果是:  A Hello
你可能会问:为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使⽤?前⾯说过,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性,其它的源⽂件也能访问。此例中,a是全局变量,msg是函数,并且都没有加static前缀,因此对于另外的源⽂件main.c是可见的。
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
存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运⾏时就完成初始化,也是唯⼀的⼀次初始化。共有两种变量存储在静态存储区:全局变量
和static变量,只不过和全局变量⽐起来,static可以控制变量的可见范围,说到底static还是⽤来隐藏的。虽然这种⽤法不常见,但我还是举⼀个例⼦。
#include <stdio.h>
int fun(void){undefined
int count = 10; // 事实上此赋值语句从来没有执⾏过
return count--;
}
int count = 1;
int main(void) {undefined
printf("global\t\tlocal static\n");
for(; count <= 10; ++count)
printf("%d\t\t%d\n", count, fun());
return 0; }
程序的运⾏结果是:
global local static
1  10
3  8
4  7
5  6
6  5
7  4
8  3
9  2
10  1
#include <iostream>
using
namespace
std;
class
A{
private
:
static
int
i;
public
:
void
set(
int
x)
const
;
void
get(){
cout<<i<<endl;
}
};
void
A::set(
int
x)
const
{
i = x;
}
int
A::i = 10;
int
main(){
A a;
a.set(100);
<();
//output:100
return
0;
}
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
在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是0x00,某些时候这⼀特点可以减少程序员的⼯作量。⽐如初始化⼀个稀疏矩阵,我们可以⼀个⼀个地把所有元素都置0,然后把不是0的⼏个元素赋值。如果定义成静态的,就省去了⼀开始置0的操作。再⽐如要把⼀个字符数组当字符串来⽤,但⼜觉得每次在字符数组末尾加‘\0’太⿇烦。如果把字符串定义成静态的,就省去了这个⿇烦,因为那⾥本来就是‘\0’。不妨做个⼩实验验证⼀下。
#include <stdio.h>
int a;
int main(void){undefined
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
return 0;
}
程序的运⾏结果如下integer: 0; string:(begin)(end)
最后对static的三条作⽤做⼀句话总结。⾸先static的最主要功能是隐藏,其次因为static变量存放在静态存储区,所以它具备持久性和默认值0.
4. ⽤static声明的函数和变量⼩结
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。
Tips:
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。
函数前加static使得函数成为静态函数。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(所以⼜称内部函数)。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。
static修饰的变量
扩展分析:
术语static有着不寻常的历史.起初,在C中引⼊关键字static是为了表⽰退出⼀个块后仍然存在的局部变量。随后,static在C中有了第⼆种含义:⽤来表⽰不能被其它⽂件访问的全局变量和函数。为了避免引⼊新的关键字,所以仍使⽤static关键字来表⽰这第⼆种含义。最
后,C++重⽤了这个关键字,并赋予它与前⾯不同的第三种含义:表⽰属于⼀个类⽽不是属于此类的任何特定对象的变量和函数(与Java中此关键字的含义相同)。
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。

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