C++ 中的static
1、static 是C++中很常用的修飾符,它被用來控制變量的存儲方式和可見性。
2、為什么要引入static?
函數(shù)內(nèi)部定義的變量,在程序執(zhí)行到它的定義處時,編譯器為它在棧上分配空間,大家知道,函數(shù)在棧上分配的空間在此函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時會釋放掉,這樣就產(chǎn)生了一個問題: 如果想將函數(shù)中此變量的值保存至下一次調(diào)用時,如何實現(xiàn)? 最容易想到的方法是定義一個全局的變量,但定義為一個全局變量有許多缺點,最明顯的缺點是破壞了此變量的訪問范圍(使得在此函數(shù)中定義的變量,不僅僅受此函數(shù)控制)。
3、什么時候用static?
需要一個數(shù)據(jù)對象為整個類而非某個對象服務(wù),同時又力求不破壞類的封裝性,即要求此成員隱藏在類的內(nèi)部,對外不可見。
4、static的內(nèi)部機(jī)制:
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要在程序一開始運行時就必須存在。因為函數(shù)在程序運行中被調(diào)用,所以靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能在任何函數(shù)內(nèi)分配空間和初始化。
這樣,它的空間分配有三個可能的地方,一是作為類的外部接口的頭文件,那里有類聲明;二是類定義的內(nèi)部實現(xiàn),那里有類的成員函數(shù)定義;三是應(yīng)用程序的main()函數(shù)前的全局?jǐn)?shù)據(jù)聲明和定義處。
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要實際地分配空間,故不能在類的聲明中定義(只能聲明數(shù)據(jù)成員)。類聲明只聲明一個類的“尺寸和規(guī)格”,并不進(jìn)行實際的內(nèi)存分配,所以在類聲明中寫成定義是錯誤的。它也不能在頭文件中類聲明的外部定義,因為那會造成在多個使用該類的源文件中,對其重復(fù)定義。
static被引入以告知編譯器,將變量存儲在程序的靜態(tài)存儲區(qū)而非棧上空間,靜態(tài)
數(shù)據(jù)成員按定義出現(xiàn)的先后順序依次初始化,注意靜態(tài)成員嵌套時,要保證所嵌套的成員已經(jīng)初始化了。消除時的順序是初始化的反順序。
5、static的優(yōu)勢:
可以節(jié)省內(nèi)存,因為它是所有對象所公有的,因此,對多個對象來說,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只存儲一處,供所有對象共用。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對每個對象都是一樣,但它的值是可以更新的。只要對靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值更新一次,保證所有對象存取更新后的相同的值,這樣可以提高時間效率。
6、引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員時,采用如下格式:
<類名>::<靜態(tài)成員名>
如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問權(quán)限允許的話(即public的成員),可在程序中,按上述格式
來引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。
7、注意事項:
(1)類的靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個類而非類的對象,所以它沒有this指針,這就導(dǎo)致
了它僅能訪問類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)成員函數(shù)。
(2)不能將靜態(tài)成員函數(shù)定義為虛函數(shù)。
(3)由于靜態(tài)成員聲明于類中,操作于其外,所以對其取地址操作,就多少有些特殊
,變量地址是指向其數(shù)據(jù)類型的指針 ,函數(shù)地址類型是一個“nonmember函數(shù)指針”。
(4)由于靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針,所以就差不多等同于nonmember函數(shù),結(jié)果就
產(chǎn)生了一個意想不到的好處:成為一個callback函數(shù),使得我們得以將C++和C-based X W
indow系統(tǒng)結(jié)合,同時也成功的應(yīng)用于線程函數(shù)身上。
(5)static并沒有增加程序的時空開銷,相反她還縮短了子類對父類靜態(tài)成員的訪問
時間,節(jié)省了子類的內(nèi)存空間。
(6)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在<定義或說明>時前面加關(guān)鍵字static。
(7)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是靜態(tài)存儲的,所以必須對它進(jìn)行初始化。
(8)靜態(tài)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同:
初始化在類體外進(jìn)行,而前面不加static,以免與一般靜態(tài)變量或?qū)ο笙嗷煜?br> 初始化時不加該成員的訪問權(quán)限控制符private,public等;
初始化時使用作用域運算符來標(biāo)明它所屬類;
所以我們得出靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式:
<數(shù)據(jù)類型><類名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<值>
(9)為了防止父類的影響,可以在子類定義一個與父類相同的靜態(tài)變量,以屏蔽父類的影響。這里有一點需要注意:我們說靜態(tài)成員為父類和子類共享,但我們有重復(fù)定義了靜態(tài)成員,這會不會引起錯誤呢?不會,我們的編譯器采用了一種絕妙的手法:name-mangling 用以生成唯一的標(biāo)志。
posted on 2008-02-29 10:09
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