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内存分配
static介绍
Static用法
1.C/C++中
1.全局静态变量
2.局部静态变量
3.静态函数
总结:
2.C++中
1.静态成员变量
2.静态成员函数
总结
一个程序在内存中的发布情况:
(1)栈区(stack):由编译器自动分配和释放,如局部变量,函数参数,返回值等都是在栈区。会随着作用域的退出而释放空间。
(2)堆区(heap):容量大于栈的容器,用于程序中的动态内存分配,由程序员进行内存管理手动分配和释放,例如malloc/free、new/delete。如果不释放的话,会导致内存泄露。
(3)全局数据区/静态数据区:全局变量和静态变量的存储位置,生存周期长,程序运行结束时会自动释放。分为DATA段(全局初始化区)和BSS段(全局未初始化区),DATA段存放初始化的全局变量和静态变量;BSS段存放未初始化的全局变量和静态变量。BSS段在程序执行之前会被系统自动清0,所以未初始化的全局变量和静态变量会被默认为0。存储在静态数据区的变量会在程序刚运行时就完成初始化,有且只有一次。
(4)代码区:该区加载程序的可执行文件代码段,所有 可执行程序的机器码 都加载到本内存块,且不可在运行期间修改。
static是C和C++中常用的修饰符,被用于控制变量的存储方式和可见性。
(1)static修饰的变量存储在静态数据区,包括全局静态变量和局部静态变量,都在全局数据区分配内存。
(2)static修饰全局变量时,会将变量的可见范围限制在编译单元中,进行文件隔离,只能在本文件中访问,外部文件无法访问,即使通过extern外部声明也不行,除非include变量所在的文件。
(3)static修饰函数时,这个函数只能在本文件调用,不能被其他文件调用。
(4)在类中,静态成员是类的所有对象中共享的成员,可以实现多个对象之间的数据共享,并且使用静态数据成员还不会破坏隐藏的原则,保证了数据的安全性。使用静态数据成员可以节省内存,因为它是所有对象所公有的。
定义在函数体外,用于修饰全局变量,表示变量只在本文件可见。
特点:(1)全局静态变量不能被其他文件访问,全局变量可以;(2)在其他文件可以定义和全局静态变量相同命名的变量,因为static将文件隔离了,所以不会有冲突。
例子:在A文件中,无论是用例1还是例2,调用func的结果都是一样的。
//文件A
int val = 5; //例1
//static int val = 5; //例2
int func()
{
val++;
return val;
}
但是在B文件中,使用例1,执行func1后输出值为6;使用例2,运行后报错“无法解析的外部符号“int val””。
//文件B
#include
using namespace std;
extern int val;
void func1()
{
val++;
cout << val;
}
int main()
{
func1();
}
在函数体内部修饰局部变量,被修饰的变量不会随着函数作用域结束而被释放,能够长期存在于程序中。
特点:(1)局部静态变量在全局数据区分配内存,生命周期直到程序结束,但是它的作用域是局部作用域,不能在函数外部调用;局部变量在栈区分配内存,在函数结束后内存就会被释放。(2)局部静态变量在程序执行时只会初始化一次,不管调用多少次函数都不会在进行初始化;局部变量在每次函数调用时都会被初始化。
例子:在C文件中,如果执行两次func2,使用例1 ,两次结果返回的值都是1;使用例2,两次结果分别为2和3.
//文件C
int func2()
{
int val = 1; //例1
//static int val = 1; //例2
val++;
return val;
}
局部静态变量和全局变量都是只初始化一次,两者都区别在于使用全局变量的话,变量就不属于函数的本身,不再仅受函数的控制了,会给程序的维护带来不便。使用局部静态变量的话,变量的作用域只在函数内。
静态函数的作用和全局静态变量类似
例子:在文件D中
//文件D
//例1
void func3()
{
cout<<“非静态”;
}
//例2
//static void func3()
//{
// cout<<“静态”;
//}
在文件E中,使用例1,执行func3后输出 非静态;使用例2,运行后报错“无法解析的外部符号“ void func3””。
//文件E
#include
using namespace std;
extern void func3();
int main()
{
func3();
}
(1)static修饰的变量或者函数不能在别的文件用extern修饰然后调用,但是可以靠include文件来引用。(2)static修饰的函数局部变量只能在函数内被改变,但是生命期贯穿整个程序。
class中被修饰的成员变量,被称为静态成员变量。静态成员变量也被叫做类变量,普通成员变量被叫做实例变量。
class中被修饰的成员函数
实例:
//头文件
#pragma once
class B
{
public:
B();
~B();
//静态成员函数
static void func1();
void func2();
private:
//静态成员
static int s_val;
int s_val2;
};
--------------------------------------------------------
//CPP文件
#include "B.h"
//静态数据成员必须初始化
int B::s_val = 0;
B::B()
{
}
B::~B()
{
}
void B::func1()
{
s_val++;
//静态成员函数不能访问非静态数据成员和非静态成员函数
//s_val2++;
//func2();
}
void B::func2()
{
//非静态成员函数可以访问静态成员数据和静态成员函数
s_val++;
s_val2++;
func1();
}
-----------------------------------------------------
//main文件
#include
#include"B.h"
using namespace std;
int main()
{
B* b = new B();
//静态成员函数也可以用 类::函数 的方式调用
b->func1();
B::func1();
b->func2();
//非静态成员函数不可
//B::func2();
cout << "sizeof(b)" << sizeof(b);
system(0);
}
(1)静态成员变量被所有的类对象共享,在内存中只占有一份内存,如果改变它的值,所有对象的这个值都会被改变;非静态成员变量在每个类对象中都有自己的拷贝
(2)静态成员变量必须进行初始化,只能在类体外初始化。
(3)静态成员变量和静态成员函数可以通过对象名引用,也可以通过类名引用。
(4)静态成员和静态成员函数之间可以相互访问,静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态成员变量,非静态成员函数可以访问静态成员函数和静态成员变量。
(5)静态成员函数没有this指针,非静态成员函数有this指针。
(6)静态成员函数不能声明为const,但参数可以是const。