關于C/C++中static關鍵字的作用總結

2020-01-26 15:54:21

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

1.先來介紹它的第一條也是最重要的一條：隱藏。（static函數，static變量均可）
當同時編譯多個文件時，所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性。
舉例來說明。同時編譯兩個源文件，一個是a.c，另一個是main.c。

復制代碼代碼如下:

//a.c
char a = 'A';               // global variable
void msg()
{
     printf("Hello/n");
}

復制代碼代碼如下:

//main.c

int main()
{
     extern char a;       // extern variable must be declared before use
     printf("%c ", a);
     (void)msg();
     return 0;
}

程序的運行結果是：

復制代碼代碼如下:

A Hello

為什么在a.c中定義的全局變量a和函數msg能在main.c中使用？前面說過，所有未加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。此例中，a是全局變量，msg是函數，并且都沒有加static前綴，因此對于另外的源文件main.c是可見的。

如果加了static，就會對其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static，main.c就看不到它們了。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可以用作函數和變量的前綴，對于函數來講，static的作用僅限于隱藏.

2.static的第二個作用是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范圍，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。退出該函數后，盡管該變量還繼續存在，但不能使用它。

程序舉例：

復制代碼代碼如下:

＃include <stdio.h>
int fun(){
    static int count = 10;       //在第一次進入這個函數的時候，變量a被初始化為10！并接著自減1，以后每次進入該函數，a
    return count--;              //就不會被再次初始化了，僅進行自減1的操作；在static發明前，要達到同樣的功能，則只能使用全局變量：    
}
int count = 1;
int main(void)
{
     printf("global/t/tlocal static/n");
     for(; count <= 10; ++count)
               printf("%d/t/t%d/n", count, fun());
     return 0;
}

程序的運行結果是：

復制代碼代碼如下:

global  local static
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

--基于以上兩點可以得出一個結論：把局部變量改變為靜態變量后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后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。因此static 這個說明符在不同的地方所起的作用是不同的。

3.static的第三個作用是默認初始化為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，然后把不是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，因為那里本來就是‘/0';不妨做個小實驗驗證一下。

復制代碼代碼如下:

＃include <stdio.h>

int a;

int main()
{
     int i;
     static char str[10];
     printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
     return 0;
}

程序的運行結果是：

復制代碼代碼如下:

integer: 0; string: (begin) (end)

最后對static的三條作用做一句話總結。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.

4.static的第四個作用：C++中的類成員聲明static（有些地方與以上作用重疊）
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于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)由于靜態成員聲明于類中，操作于其外，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)由于靜態成員函數沒有this指針，所以就差不多等同于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，同時也成功的應用于線程函數身上。（這條沒遇見過）

(5)static并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。這里有一點需要注意：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 用以生成唯一的標志。

上一篇：關于C++中虛擬繼承的一些總結分析

下一篇：深入解析C++ STL中的常用容器