1、概述
static 声明的变量在C语言中有两方面的特征:
1)、变量会被放在程序的全局存储区中,这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。
2、问题:Static的理解
关于static变量,请选择下面所有说法正确的内容:
A、若全局变量仅在单个C文件中访问,则可以将这个变量修改为静态全局变量,以降低模块间的耦合度;
B、若全局变量仅由单个函数访问,则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量,以降低模块间的耦合度;
C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时,需要考虑重入问题;
D、静态全局变量过大,可那会导致堆栈溢出。
答案与分析:
对于A,B:根据本篇概述部分的说明b),我们知道,A,B都是正确的。
对于C:根据本篇概述部分的说明a),我们知道,C是正确的(所谓的函数重入问题,下面会详细阐述)。
对于D:静态变量放在程序的全局数据区,而不是在堆栈中分配,所以不可能导致堆栈溢出,D是错误的。
因此,答案是A、B、C。
3、问题:不可重入函数
曾经设计过如下一个函数,在代码检视的时候被提醒有bug,因为这个函数是不可重入的,为什么?
unsigned int sum_int( unsigned int base ) { unsigned int index; static unsigned int sum = 0; // 注意,是static类型的。 for (index = 1; index <= base; index++) { sum += index; } return sum; } |
答案与分析:
所谓的函数是可重入的(也可以说是可预测的),即:只要输入数据相同就应产生相同的输出。
这个函数之所以是不可预测的,就是因为函数中使用了static变量,因为static变量的特征,这样的函数被称为:带“内部存储器”功能的的函数。因此如果我们需要一个可重入的函数,那么,我们一定要避免函数中使用static变量,这种函数中的static变量,使用原则是,能不用尽量不用。
将上面的函数修改为可重入的函数很简单,只要将声明sum变量中的static关键字去掉,变量sum即变为一个auto 类型的变量,函数即变为一个可重入的函数。
当然,有些时候,在函数中是必须要使用static变量的,比如当某函数的返回值为指针类型时,则必须是static的局部变量的地址作为返回值,若为auto类型,则返回为错指针。
C++ 类的静态成员(static) | ||
静态成员的提出是为了解决数据共享的问题。实现共享有许多方法,如:设置全局性的变量或对象是一种方法。但是,全局变量或对象是有局限性的。这一章里,我们主要讲述类的静态成员来实现数据的共享。 静态数据成员 在类中,静态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,即保证了安全性。因此,静态成员是类的所有对象中共享的成员,而不是某个对象的成员。 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,因此,对多个对象来说,静态数据成员只存储一处,供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对象都是一样,但它的值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次,保证所有对象存取更新后的相同的值,这样可以提高时间效率。 静态数据成员的使用方法和注意事项如下: 1、静态数据成员在定义或说明时前面加关键字static。 2、静态成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式如下: <数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值> 这表明: (1) 初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆。 (2) 初始化时不加该成员的访问权限控制符private,public等。 (3) 初始化时使用作用域运算符来标明它所属类,因此,静态数据成员是类的成员,而不是对象的成员。 3、静态数据成员是静态存储的,它是静态生存期,必须对它进行初始化。 4、引用静态数据成员时,采用如下格式: <类名>::<静态成员名> 如果静态数据成员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数据成员。 下面举一例子,说明静态数据成员的应用:
从输出结果可以看到Sum的值对M对象和对N对象都是相等的。这是因为在初始化M对象时,将M对象的三个int型数据成员的值求和后赋给了Sum,于是Sum保存了该值。在初始化N对象时,对将N对象的三个int型数据成员的值求和后又加到Sum已有的值上,于是Sum将保存另后的值。所以,不论是通过对象M还是通过对象N来引用的值都是一样的,即为54。
静态成员函数
读者可以自行分析其结果。从中可看出,调用静态成员函数使用如下格式: <类名>::<静态成员函数名>(<参数表>); |
在多线程条件下,函数应当是线程安全的,进一步,更强的条件是可重入的。
一个可重入函数保证了在多线程条件下,函数的状态不会出现错误。
eg. in c
static int tmp;
void swap1(int* x, int* y) {
tmp=*x;
*x=*y;
*y=tmp;
}
void swap2(int* x, int* y) {
int tmp;
tmp=*x;
*x=*y;
*y=tmp;
}
swap1是不可重入的,swap是可重入的。因为在多线程条件下,操作系统会在swap1还没有执行完的情况下,切换到另一个线程中,那个线程可能再次调用swap1,这样状态就错了。
一个函数如果满足以及下条件之一,那么它是不可重入的:
总的来说,如果一个函数在重入条件下使用了未受保护的共享的资源,那么它是不可重入的
什么是可重入性?
可重入(reentrant)函数可以由多于一个任务并发使用,而不必担心数据错误。相反, 不可重入(non-reentrant)函数不能由超过一个任务所共享,除非能确保函数的互斥(或者使用信号量,或者在代码的关键部分禁用中断)。可重入函数可以在任意时刻被中断,稍后再继续运行,不会丢失数据。可重入函数要么使用本地变量,要么在使用全局变量时保护自己的数据。
可重入函数: