C++的static关键字
作者:韩耀旭
C++的static有两种用法:面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数,不涉及类;后者主要说明static在类中的作用。
一、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 1#include <iostream.hvoid fn();static int n; //定义静态全局变量void main(){n=20;cout<<n<<endl;fn();}void fn(){n++;cout<<n<<endl;}静态全局变量有以下特点:该变量在全局数据区分配内存;未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0(自动变量的值是随机的,除非它被显式初始化);静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的,而在文件之外是不可见的; 静态变量都在全局数据区分配内存,包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序,在内存中的分布情况如下图:
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 1中的代码中将
static int n; //定义静态全局变量改为
int n; //定义全局变量程序照样正常运行。
的确,定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享,但定义静态全局变量还有以下好处:静态全局变量不能被其它文件所用;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 2//File1#include <iostream.hvoid fn();static int n; //定义静态全局变量void main(){n=20;cout<<n<<endl;fn();}//File2#include <iostream.hextern int n;void fn(){n++;cout<<n<<endl;}编译并运行Example 2,您就会发现上述代码可以分别通过编译,但运行时出现错误。试着将
static int n; //定义静态全局变量改为
int n; //定义全局变量再次编译运行程序,细心体会全局变量和静态全局变量的区别。
2、静态局部变量
在局部变量前,加上关键字static,该变量就被定义成为一个静态局部变量。
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/cyuyanjiaocheng/)我们先举一个静态局部变量的例子,如下:
//Example 3#include <iostream.hvoid fn();void main(){fn();fn();fn();}void fn(){static n=10;cout<<n<<endl;n++;}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,每次的值保持到下一次调用,直到下次赋新值。
静态局部变量有以下特点:
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/cyuyanjiaocheng/)该变量在全局数据区分配内存;静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化,即以后的函数调用不再进行初始化;静态局部变量一般在声明处初始化,如果没有显式初始化,会被程序自动初始化为0;它始终驻留在全局数据区,直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域,当定义它的函数或语句块结束时,其作用域随之结束;3、静态函数
在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同,它只能在声明它的文件当中可见,不能被其它文件使用。
静态函数的例子:
//Example 4#include <iostream.hstatic void fn();//声明静态函数void main(){fn();}void fn()//定义静态函数{int n=10;cout<<n<<endl;}定义静态函数的好处:静态函数不能被其它文件所用;其它文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突;
二、面向对象的static关键字(类中的static关键字)
1、静态数据成员
在类内数据成员的声明前加上关键字static,该数据成