static修饰符

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  问题描述：

    static变量和函数以及类的说明

• 总体说明：

        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：

代码区 //low address

全局数据区

堆区

栈区 //high address

        一般程序把新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。

 

面向过程中的static

•     （1）静态全局变量

    特点：

            （1.1）该变量在全局数据区分配内存；

            （1.2）未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（在函数体内声明的自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化，而在函数体外被声明的自动变量也会被初始化为0）；

            （1.3）静态全局变量在声明它的整个文件（声明它的cpp文件）都是可见的，而在文件之外是不可见的；其它文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突；

 

•     （2）全局变量

            （2.1）全局变量是不显式用static修饰的全局变量，但全局变量默认是动态的，作用域是整个工程，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。

            （2.2）全局静态变量是显式用static修饰的全局变量，作用域是声明此变量所在的文件，其他的文件即使用extern声明也不能使用。

 

•     （3）静态局部变量

            （3.1）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。

            （3.2）静态局部变量的特点：

                    （3.2.1）该变量在全局数据区分配内存；

                    （3.2.2）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；

                    （3.2.3）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； 

 

        （4）静态函数（类似于静态变量）

            （4.1）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。

           （4.2）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；

 

面向对象中的静态成员

• （1）静态数据成员
  
•         （1.1）静态数据的特点：

 

对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。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，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共 用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；

        （1.2）静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0；是定义静态数据成员；

 

        （1.3）静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；

因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它； 

 

• （2）静态成员函数

        （2.1）与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数 ，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。 静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this 是缺省的。如函数fn（）实际上是this->fn（）。但是与普通函数相比， 静态成员函数 由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数 ，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数 的例子。

        （2.2）静态成员函数和非静态成员函数之间的区别

 

 

            （2.2.1）静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；

            （2.2.2）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；

            （2.2.3）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；

            （2.2.4）由于没有this指针的额外开销，因此 静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；