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【C/C++】static關鍵字

public c-based 靜態成員 說明 記憶 初始化列表 返回 類成員函數 隱藏

首先static的最主要功能是隱藏,其次因為static變量存放在靜態存儲區,所以它具備持久性和默認值0。

static性質

隱藏

當同時編譯多個文件時,未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性,其它的源文件也能訪問。

全局變量名或者函數名前加static,就會對其它源文件隱藏。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數和同名變量,而不必擔心命名沖突。

static全局變量只初始化一次,防止在其他文件中被引用。

static可以用作函數和變量的前綴,對於函數來講,static的作用僅限於隱藏。

保持變量內容的持久

(static變量中的記憶功能和全局生存期)

存儲在靜態數據區的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化,也是唯一的一次初始化。

共有兩種變量存儲在靜態存儲區:全局變量和static變量,只不過和全局變量比起來,static可以控制變量的可見範圍,說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見。

PS:如果作為static局部變量在函數內定義,它的生存期為整個源程序,但是其作用域仍與自動變量相同,只能在定義該變量的函數內使用該變量。退出該函數後, 盡管該變量還繼續存在,但不能使用它。

把局部變量改變為靜態變量後是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變為靜態變量後是改變了它的作用域, 限制了它的使用範圍。因此static 這個說明符在不同的地方所起的作用是不同的。

默認初始化為0

(static變量)

其實全局變量也具備這一屬性,因為全局變量也存儲在靜態數據區。

在靜態數據區,內存中所有的字節默認值都是0x00。某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣,我們可以一個一個地把所有元素都置0,然後把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的,就省去了一開始置0的操作。

再比如要把一個字符數組當字符串來用,但又覺得每次在字符數組末尾加‘\0’;太麻煩。如果把字符串定義成靜態的,就省去了這個麻煩,因為那裏本來就是‘\0’。

C++中的類成員聲明static

在類中聲明static變量或者函數時,初始化時使用作用域運算符來標明它所屬類,因此,靜態數據成員是類的成員,而不是對象的成員,這樣就出現以下作用:

(1)類的靜態成員函數是屬於整個類而非類的對象,所以它沒有this指針,這就導致 了它僅能訪問類的靜態數據和靜態成員函數。

(2)不能將靜態成員函數定義為虛函數。

(3)由於靜態成員聲明於類中,操作於其外,所以對其取地址操作,就多少有些特殊 ,變量地址是指向其數據類型的指針 ,函數地址類型是一個“nonmember函數指針”。

(4)由於靜態成員函數沒有this指針,所以就差不多等同於nonmember函數,結果就 產生了一個意想不到的好處:成為一個callback函數,使得我們得以將C++和C-based X W indow系統結合,同時也成功的應用於線程函數身上。 (這條沒遇見過)

(5)static並沒有增加程序的時空開銷,相反她還縮短了子類對父類靜態成員的訪問 時間,節省了子類的內存空間。

(6)靜態數據成員在<定義或說明>時前面加關鍵字static。

(7)靜態數據成員是靜態存儲的,所以必須對它進行初始化。 (程序員手動初始化,否則編譯時一般不會報錯,但是在Link時會報錯誤)

(8)靜態成員初始化與一般數據成員初始化不同:

  • 初始化在類體外進行,而前面不加static,以免與一般靜態變量或對象相混淆;
  • 初始化時不加該成員的訪問權限控制符private,public等;
  • 初始化時使用作用域運算符來標明它所屬類;
  • 所以我們得出靜態數據成員初始化的格式:
  • <數據類型><類名>::<靜態數據成員名>=<值>

(9)為了防止父類的影響,可以在子類定義一個與父類相同的靜態變量,以屏蔽父類的影響。這裏有一點需要註意:我們說靜態成員為父類和子類共享,但我們有重復定義了靜態成員,這會不會引起錯誤呢?不會,我們的編譯器采用了一種絕妙的手法:name-mangling 用以生成唯一的標誌。

static和const區別

  1. 【static 局部變量】 將一個變量聲明為函數的局部變量,那麽這個局部變量在函數執行完成之後不會被釋放,而是繼續保留在內存中
  2. 【static 全局變量】 表示一個變量在當前文件的全局內可訪問
  3. 【static 函數】 表示一個函數只能在當前文件中被訪問
  4. 【static 類成員變量】 表示這個成員為全類所共有
  5. 【static 類成員函數】 表示這個函數為全類所共有,而且只能訪問靜態成員變量

  1. 【const 常量】:定義時就初始化,以後不能更改。
  2. 【const 形參】:func(const int a){};該形參在函數裏不能改變
  3. 【const修飾類成員函數】:該函數對成員變量只能進行只讀操作

static關鍵字的作用

(1)函數體內static變量的作用範圍為該函數體,該變量的內存只被分配一次,因此其值在下次調用時仍維持上次的值; (2)在模塊內的static全局變量和函數可以被模塊內的函數訪問,但不能被模塊外其它函數訪問; (3)在類中的static成員變量屬於整個類所擁有,對類的所有對象只有一份拷貝; (4)在類中的static成員函數屬於整個類所擁有,這個函數不接收this指針,因而只能訪問類的static成員變量。

const關鍵字的作用

(1)阻止一個變量被改變; (2)聲明常量指針和指針常量; (3)const修飾形參,表明它是一個輸入參數,在函數內部不能改變其值; (4)對於類的成員函數,若指定其為const類型,則表明其是一個常函數,不能修改類的成員變量; (5)對於類的成員函數,有時候必須指定其返回值為const類型,以使得其返回值不為”左值”。

const和static const

  1. const規定變量在全局中是只讀的變量,並且它的值無法被修改。
  2. static const規定變量在當前的模塊中是只讀的變量,無法再全局中被其他模塊讀取。

  1. const只能通過構造函數初始化列表進行,並且必須有構造函數。
  2. static const是靜態的,屬於類的靜態成員函數。

  1. const定義的指針,不賦初值編譯時不報錯,在初始化時應說明指針的指向。
  2. static const不能在定義對象時對變量初始化,就是不能用構造函數來初始化。

  1. const數據成員只在某個對象生存期內是常量,而對於整個類而言卻是可變的。因為類可以創建多個對象,不同的對象其const數據成員的值可以不同,所以不能在類聲明中初始化const數據成員。
  2. static const初始化在類體外進行,初始化時不加該成員的訪問權限控制符private,public等,並且初始化時使用作用域運算符來標明它所屬類,因此,靜態數據成員是類的成員,而不是對象的成員。

總結

對於C/C++語言來講

const就是只讀的意思,只在聲明中使用。

static一般有2個作用,規定作用域和存儲方式.對於局部變量,static規定其為靜態存儲方式,每次調用的初始值為上一次調用的值,調用結束後存儲空間不釋放;對於全局變量,如果以文件劃分作用域的話,此變量只在當前文件可見;對於static函數也是在當前模塊內函數可見.

static const 應該就是上面兩者的合集。

全局

const,只讀的全局變量,其值不可修改.

static,規定此全局變量只在當前模塊(文件)中可見.

static const,既是只讀的,又是只在當前模塊中可見的.

文件

文件指針可當作一個變量來看,與上面所說類似

函數

const,返回只讀變量的函數

static,規定此函數只在當前模塊可見.

const,一般不修飾類

static,C++中似乎沒有靜態類這個說法,一般還是拿類當特殊的變量來看.C#中有靜態類的詳細說明,且用法與普通類大不相同.

【C/C++】static關鍵字