C/C++中的static
C/C++中的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，不涉及类的问题。
A. 面向过程程序设计中的static关键字
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。静态全局变量定义和使用类似：
#include <iostream>
using namespace std;
void 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;
}
静态全局变量的特点：
a. 静态变量(包括静态全局变量和静态局部变量)在全局数据区分配内存；
b. 静态变量，不管静态局部还是静态全局变量只被初始化一次。
c. 未经初始化的静态全局变量会被自动初始化为0或空格。(普通变量即自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化)
d. 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，即其它文件中可以定义相同名称的变量，不会发生冲突
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。静态局部变量定义和使用类似：
#include <iostream>
using namespace std;
void fn();
void main()
{
fn();
fn();
fn();
}
void fn()
{
static n=10; // 定义了静态局部变量，仅初始化一次！
cout << n <<endl;
n++;
}
输出结果：
10
11
12
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。
静态局部变量的特点：
a. 该变量在全局数据区分配内存；
b. 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；
c. 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或空格；
d. 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，则该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，不能被其他文件使用。下面是声明和使用静态函数的示例程序：
#include <iostream>
using namespace std;
static 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;
}
B. 面向对象程序设计中的static关键字
所有在A中的针对static关键字的说明仍然适用。下面讨论面向对象关于static关键字所特有的特性。
1) 静态成员变量
在类内成员变量的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态成员变量。先举一个静态成员变量的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
private:
int a,b,c;
static int Sum; // 声明静态成员变量
};
int Myclass::Sum = 0; // 定义并初始化静态成员变量。静态成员变量必须在类中声明，类外定
Myclass::Myclass(int a,int b,int c) // 义，定义时不能再出现static关键字。可以不初始化，即可以改为：
{ // int Myclass::Sum;。这是Sum由于是静态变量而被缺省地初始化为0。
this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+ = a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
cout<< "Sum= " << Sum <<endl;
}
int main(void)
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
M.GetSum();
return 0;
}
可以看出，静态数据成员有以下特点：
对于非静态成员变量，每个类对象都有自己的拷贝。而静态成员变量被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态成员变量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，静态成员变量是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态成员变量只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态成员变量的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；
静态成员变量存储在全局数据区。静态成员变量定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在上面的代码中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态成员变量；
静态成员变量和普通成员变量一样遵从public,protected,private访问规则；
因为静态成员变量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；
静态成员变量初始化与一般成员变量初始化不同。静态成员变量初始化的格式为：
<数据类型><类名>::<静态成员变量名>=<值>
类的静态成员变量有两种访问形式：
<类对象名>.<静态成员变量名> 或<类对象指针>-><静态成员变量名> 或 <类类型名>::<静态成员变量名>
如果静态成员变量的访问权限允许的话(即public的成员)，可在程序中，按上述格式来引用静态成员变量；
静态成员变量主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态成员变量。这 有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息成员变量都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次， 则所有存款类对象的利息全改变过来了；
同全局变量相比，使用静态成员变量有两个优势：
静态成员变量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；
可以实现信息隐藏。静态成员变量可以是private成员，而全局变量不能。
2) 静态成员函数
与静态成员变量一样，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仅仅为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态成员变量一样，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成员变量，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。
#include <iostream>
using namespace std;
class Myclass
{
public:
Myclass(int, int, int);
static void getSum(); // 声明静态成员函数
private:
int a;
int b;
int c;
static int sum; // 声明静态成员变量
};
int Myclass::sum = 0; // 定义并初始化静态成员变量，必须如此！见上例说明。
Myclass::Myclass(int a, int b, int c)
{
this->a = a;
this->b = b;
this->c = c;
sum += (a + b + c); // 非静态成员变量可以访问静态成员变量
}
void Myclass::getSum() // 静态成员函数的实现，注意此处不能有static关键字
{
// cout << a << endl; // 错误代码，a是非静态数据成员，静态成员函数不能访问
cout << "Sum = " << sum << endl;
}
int main(void)
{
Myclass M(1, 2, 3);
M.getSum(); // 用<对象>.<静态成员函数名称>(参数表)方式访问
Myclass N(4, 5, 6);
N.getSum();
Myclass::getSum(); // 用<类名>::<静态成员函数名称>(参数)方式访问
Myclass* pO = new Myclass(7, 8, 9);
pO->getSum(); // 用<对象指针>-><静态成员函数名称>(参数表)方式访问
return 0;
}
关于静态成员函数，可以总结为以下几点：
① 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；
② 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；
③ 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；
④ 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；
⑤ 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；
⑥ 调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用格式： <类名>::<静态成员函数名>(<参数表>) 来调用类的静态成员函数。
