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 addAndPrint();
static int n; //定义静态全局变量
void main()
{
n=20;
addAndPrint();
system("pause");
}
void addAndPrint()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}
21
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 addAndPrint(); void main() { addAndPrint(); addAndPrint(); addAndPrint(); system("pause"); } void addAndPrint() { static int n=20; //定义静态全局变量,只初始化一次 n++; cout<<n<<endl; }
21
22
23
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 Print(); //声明静态函数 void main(){ Print(); //只能在声明它的文件当中可见,不能被其他文件使用 system("pause"); } void Print(){ int n = 20; cout<<n<<endl; //定义静态函数 }
20
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 printSum(); private: int a,b,c; static int sumABC; }; int myClass::sumABC = 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::sumABC; 。这是 sumABC 由于是静态变量而被缺省地初始化为0。 myClass::myClass(int a,int b,int c) { this->a = a; this->b = b; this->c = c; sumABC += a+b+c; } void myClass::printSum() { cout<<"sum="<<sumABC<<endl; } void main() { myClass myClassTest1(1,2,3); myClassTest1.printSum(); myClass myClassTest2(4,5,6); myClassTest2.printSum(); myClassTest1.printSum(); //1,2两个对象共享一个sum system("pause"); }
6
21
21
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 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; }
输出
6
21
21
45
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。
- 玄机逸士的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET