C++的static有兩種用法:面向過程程序設計中的static和面向對象程序設計中的static。前者應用於普通變量和函數,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、靜態全局變量
在全局變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態全局變量。我們先舉一個靜態全局變量的例子,如下:
- //Example 1
- #i nclude <iostream.h>
- void fn();
- static int n; //定義靜態全局變量
- void main()
- {
- n=20;
- cout<<n<<endl;
- fn();
- }
- void fn()
- {
- n++;
- cout<<n<<endl;
- }
靜態全局變量有以下特點:
靜態變量都在全局數據區分配內存,包括後面將要提到的靜態局部變量。
一般程序的由new產生的動態數據存放在堆區,函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨著函數的退出而釋放空間,靜態數據即使是函數 內部的靜態局部變量)也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會因為函數的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現,Example 1中的代碼中將
- static int n; //定義靜態全局變量
- 改為
- int n; //定義全局變量
程序照樣正常運行。
的確,定義全局變量就可以實現變量在文件中的共享,但定義靜態全局變量還有以下好處:
您可以將上述示例代碼改為如下:
- //Example 2
- //File1
- #i nclude <iostream.h>
- void fn();
- static int n; //定義靜態全局變量
- void main()
- {
- n=20;
- cout<<n<<endl;
- fn();
- }
- //File2
- #i nclude <iostream.h>
- extern int n;
- void fn()
- {
- n++;
- cout<<n<<endl;
- }
編譯並運行Example 2,您就會發現上述代碼可以分別通過編譯,但運行時出現錯誤。試著將
- static int n; //定義靜態全局變量
- 改為
- int n; //定義全局變量
再次編譯運行程序,細心體會全局變量和靜態全局變量的區別。
2、靜態局部變量
在局部變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態局部變量。我們先舉一個靜態局部變量的例子,如下:
- //Example 3
- #i nclude <iostream.h>
- void fn();
- void main()
- {
- fn();
- fn();
- fn();
- }
- void fn()
- {
- static n=10;
- cout<<n<<endl;
- n++;
- }
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。
靜態局部變量有以下特點:
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。靜態函數只能操作靜態成員變量有待商榷。。。),還可以作為回調函數,最重要的是函數沒有this指針。
靜態函數的例子:
- //Example 4
- #include <iostream.h>
- static void fn();//聲明靜態函數
- void main()
- {
- fn();
- }
- void fn()//定義靜態函數
- {
- int n=10;
- cout<<n<<endl;
- }
定義靜態函數的好處:
二、面向對象的static關鍵字類中的static關鍵字)
1、靜態數據成員
在類內數據成員的聲明前加上關鍵字static,該數據成員就是類內的靜態數據成員。先舉一個靜態數據成員的例子。
- //Example 5
- #include <iostream.h>
- class Myclass
- {
- public:
- Myclass(int a,int b,int c);
- void GetSum();
- private:
- int a,b,c;
- static int Sum;//聲明靜態數據成員
- };
- int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
- 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="<<Sum<<endl;
- }
- void main()
- {
- Myclass M(1,2,3);
- M.GetSum();
- Myclass N(4,5,6);
- N.GetSum();
- M.GetSum();
- }
可以看出,靜態數據成員有以下特點:
1) 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;
2)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;
3) 靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public,protected,private訪問規則;
4)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;
5) 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>
6) 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 ;
6) 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;
7) 同全局變量相比,使用靜態數據成員有兩個優勢:
與靜態數據成員一樣,我們也可以創建一個靜態成員函數,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()。但是與普通函數相比,靜態成員函數由於不是與任何的 對象相聯系,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。下面舉個靜態成員函數的例子。
- //Example 6
- #include <iostream.h>
- class Myclass
- {
- public:
- Myclass(int a,int b,int c);
- static void GetSum();/聲明靜態成員函數
- private:
- int a,b,c;
- static int Sum;//聲明靜態數據成員
- };
- int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
- Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
- {
- this->a=a;
- this->b=b;
- this->c=c;
- Sum+=a+b+c; //非靜態成員函數可以訪問靜態數據成員
- }
- void Myclass::GetSum() //靜態成員函數的實現,注意此處無static
- {
- // cout<<a<<endl; //錯誤代碼,a是非靜態數據成員
- cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
- }
- void main()
- {
- Myclass M(1,2,3);
- M.GetSum();
- Myclass N(4,5,6);
- N.GetSum();
- Myclass::GetSum();
- }
關於靜態成員函數,可以總結為以下幾點:
希望通過本文的介紹,能夠給你帶來幫助。