C语言中的Static（不涉及到类）

一句话描述C语言中static的作用：

静态成员的分类：

静态成员包括静态变量和静态函数两部分

静态变量

静态全局变量

引入的原因（作用）：隐藏变量（主要功能）

说明：即加了static，就会对其它源文件隐藏。

具体来说，如果直接定义全局变量，则该全局变量相当于一个项目变量，即是在整个项目的cpp中共享的，可以使用extern在别的cpp文件中使用。而如果定义成静态全局变量，该全局变量就变成了一个文件变量，即是在所在cpp文件使用。

优点：利用其隐藏特性，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。

#include <iostream>
using namespace std;static int a;void func1();int  main()
{cout<<"a = "<<a<<endl;//输出静态变量的值:0int a = 1;cout<<"a = "<<a<<endl; //输出内部变量的值:1a = 10;cout<<"a = "<<a<<endl; //输出内部变量的值:10func1();       //输出静态变量的值:2cout<<"a = "<<a<<endl; //输出内部变量的值:10system("pause");
}void func1()
{a += 2; cout<<"a = "<<a<<endl; //2
}

定义：在全局变量前加上关键字static

特点：

（1）内存所在位置：静态存储区（即全局数据区）

（2）作用域：变量所在文件，（其他文件不可见）

（3）生命期：整个程序

（4）只在声明处初始化一次，不存在其他位置的初始化

（5）默认的初始化值为0，（局部变量默认值为随机值，全局变量默认值为0）

静态局部变量

定义：在局部变量（函数中的变量）前加上关键字static

特点：

（1）内存所在位置：静态存储区（即全局数据区）

（2）作用域：所在函数

（3）生命期：整个程序，程序结束，生命结束

（4）在函数调用时，才对其初始化，而且只在声明处初始化一次，其他位置初始化忽略不见（函数可能被调用多次）

（5）默认的初始化值为0，（局部变量默认值为随机值，全局变量默认值为0）

作用：

（1）判断函数是否被调用过

（2）统计访问所在函数的次数

举例：

#include <iostream>
using namespace std;void func1();
void func2();int  main()
{int a = 0;cout<<"a = "<<a<<endl; //0func1();//4func1();//6cout<<"a = "<<a<<endl; //0func2();//4system("pause");
}void func1()
{static int a = 2;a += 2; cout<<"a = "<<a<<endl; //第一输出 4 第二次输出6
}void func2()
{static int a = 2;a += 2; cout<<"a = "<<a<<endl; //4
}

例子说明：

（1）main函数中的a和func1、func2函数中的a空间位置不同，其值的改变会不影响

（2）func1被调用了两次，但是在第二次调用输出后结果为6，原因是第二次静态变量a的初始化被忽视，而在直接执行操作

（3）func1和func2中都存在静态变量a，但是它们的空间位置也是不同的，所以值的改变也互不影响

注意

（1）静态局部变量与局部变量的对比

函数中的局部变量作用域是所在函数，而且在多次函数调用时，会产生多个副本。

函数的静态局部变量作用域也是所在函数，但是在多次调用函数时，只产生一个副本。

说白了就是，静态局部变量可以使用多次，而且下次使用的时候依旧可以使用上次的值，而局部变量只能使用一次，每次使用的都是新值。

（2）全局变量和全局静态变量的区别

相同点：都是在静态存储区分配空间

不同点：作用域不同

具体来说，全局变量可以在整个工程使用，即在一个文件内定义的全局变量，在另一个文件中，通过extern 全局变量名的声明，就可以使用全局变量。但是静态全局变量只能在一个cpp中使用。

（3）从分配内存空间上对比（静态局部变量、局部变量、全局变量、静态全局变量）

全局变量、静态局部变量、静态全局变量都在静态存储区分配空间，而局部变量在栈分配空间

说明

1、若全局变量仅在单个文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量。

2、若全局变量仅在单个函数中使用 而且 下次函数的调用需要使用上一次的值，则可以将这个变量变成该函数的静态局部变量。

3、全局变量、静态局部变量、静态全局变量都存放在静态数据存储区。

静态函数

引入的原因：限定函数的作用域，让其只能在所在文件可见，不能被其它文件使用。

优点：静态函数不能被其它文件所用，在其它文件中可以定义相同名字的函数，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，即使同名不会发生冲突。

定义：static + 正常函数定义

说明：

1、静态函数与普通函数的对比

区别：

（1）作用域不同。

静态函数只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。普通函数可以再其他文件中使用

（2）在内存中存放不同

static函数在内存中只有一份，普通函数在每个被调用中维持一份拷贝

相同点：除了上述的两个不同点外，静态函数可以看出普通的函数。

静态函数可以调用普通函数，普通函数也可以调用静态函数。

面向对象的static

静态变量：让本类的所有对象都共享。静态函数：在对象出现前做些操作

注意：

类体中的成员的声明前加上static关键字，该成员就成为了该类的静态成员。和其他成员一样，静态成员也遵守public/protected/private访问规则。

静态数据成员

为什么要引入静态数据成员：主要原因是为了取代全局变量，让类的所有对象共享数据。

什么时候使用静态数据成员：定义类的各个对象公有的数据，如统计总数，平均数

优点：可以节省内存

类中的静态变量在内存中只存储一次，供所有对象所共有的，一旦一个对象改变其值，其他对象可以直接使用改变的值，这样可以提高效率和节省内存空间。

缺点：

由于静态变量时是类的多个对象共享。则在多线程的情况下，访问静态变量我们需要加一些异步机制，防止多个线程同时修改静态变量。

语法：

定义：static + 普通数据成员定义

初始化位置：必须在类外初始化，主函数前，而不能在类中进行初始化

注意：不能在类的初始化（在.h文件中）中对静态变量进行初始化，这样会导致重复定义

初始化方式：类型 类名::变量 = 值;------注意这时，前面不能加static

使用：

类外使用：

       访问规则：public

       使用方式：类对象名.静态数据成员名 或 类类型名::静态数据成员名

类中使用：

       访问规则：public/protected/private（可以是任意方式定义）

       使用方式：直接使用静态成员名

举例：

静态成员的定义：static int x;
静态成员初始化：int A::x=1;

性质：

1、针对类而言，只有一个静态数据存储空间 且 存储空间不由构造函数分配

2、类中的静态数据成员在编译时创建并初始化，在所有类的任何对象被建立前就存在。

3、静态数据成员被类的所有对象所共享，包括该类派生类的对象。即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。

举例：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
protected:static int num;
public:void show(){cout<<"num:"<<num<<endl;}
};
class B:public A
{
public:B(){num++;}void show(){cout<<"num:"<<num<<endl;}
};
int A::num=0;//静态数据成员的真正定义---写成 int B::num=0; 也是可以的
void main()
{A a;a.show();B b;b.show();B bb;bb.show();system("pause");
}

4、静态数据成员可以成为成员函数的确省参数，而普通数据成员则不可以

举例：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
protected:static int num;
public:void count(int i=num)//通常确省参数给出的是数，这里可以使用静态成员{}
};
int A::num=0;
void main()
{A a;system("pause");
}

5、静态数据成员的类型可以是自己类的类型，而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为 所属类类型的指针或引用。

举例：

class A
{
protected:A aaa;//错误，普通数据成员不可以使用自己类作为类型名A *b; //正确，普通成员可以使用自己类的指针static A aa;//正确，静态成员函数可以使用自己类作为类型名
};

注意：

1、类中静态成员变量 和 类中非静态成员变量的对比

(1)  对象是否拥有

对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝，都拥有一份自己的变量。

对于静态数据成员，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。即无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷 贝，只分配一次内存，由该类型的所有对象共享访问。

(2) 内存的分配

静态数据成员存储在全局数据区。不能在类声明中定义。

内部成员（非全局，非静态，非const变量）存储在栈中。

2、类中静态成员变量与全局变量相比

(1) 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；

(2 )可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；

静态成员函数

为什么要引入静态数据成员：主要原因是为了取代全局函数，能在调用构造函数前（未初始化类之前）调用，通常CALLBACK函数中会用得到。

什么时候使用静态数据成员：

(1) 为了访问全局变量或类的静态数据成员

(2) 要调用一个函数，该函数是在构造对象之前使用，但是不能使用全局函数（不符合OO实现），而且类中非静态函数的调用需要使用对象，这时候需要使用静态成员函数。

语法：

定义：static + 普通成员函数定义

定义位置：可以在类内，也可以自类外。类外定义是不加static

使用：

类外使用：

       访问规则：public

       使用方式：类名::静态公有成员函数名（实参表）；

        注意：和普通的成员变量一样，如果是私有或受保护的，不能在类外直接使用

类中使用：

       访问规则：public/protected/private（可以是任意方式定义）

       使用方式：直接使用静态成员函数

性质：

1、没有this指针，不可以直接访问类中非非静态成员函数，常常用于访问类的静态数据和静态成员函数。

2、只属于一个类，可以再多个对象间共享。

3、一般情况下，静态成员函数不访问非静态成员函数，如果确实需要，则需要传入参数通过对象名访问。

4、静态成员函数不可以同时声明为virtual、const、volatile函数。

5、静态成员函数不能是虚函数

举例：

class   A
{   virtual   static   void   a();//错误   static   void   b()   const;//错误   static   void   c()   volatile;//错误   
}; 

举例：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private: int i;static int j;
public:A(int i=1){this->i=i;}static void show();void show(const A&a);
};
int A::j=0; //类外初始化静态变量时，不要加static
void A::show()//类外定义函数体时，不要加static ----静态函数访问静态成员
{cout<<j<<endl;
}
void A::show(const A&a)//静态函数访问非静态成员，必须加参数
{cout<<a.i<<endl;cout<<j<<endl;
}
void main()
{A a;a.show();a.show(a);system("pause");
}

 注意：

1、类的静态成员函数不能访问非静态成员，但是非静态成员可以访问静态成员。

2、出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；

3、静态成员之间可以相互访问，即静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；

4、非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；

5、静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；

6、调用静态成员函数，可以用对象调用，也可以通过类调用

说明：

1、static与const的对比

变量的对比：

static：是为限定变量的作用域的，值是可以改变的

const：是表示变量是常量，是不可变的，提高程序健壮性。

函数的对比：

static：

修饰C中的函数：是为了限定作用域仅在本文件，其他文件不可用

修饰C++中的函数：是为了在对象创建之前做一些操作

const：

表示函数中的变量不可修改