static關鍵字的用法

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，下面我將從 static 修飾符的產生原因、作用談起，全面分析static 修飾符的實質。

static 的兩大作用:

一、控制存儲方式：static被引入以告知編譯器，將變量存儲在程序的靜態存儲區而非棧上空間。1、引出原因：函數內部定義的變量，在程序執行到它的定義處時，編譯器為它在棧上分配空間，大家知道，函數在棧上分配的空間在此函數執行結束時會釋放掉，這樣就產生了一個問題: 如果想將函數中此變量的值保存至下一次調用時，如何實現？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（使得在此函數中定義的變量，不僅僅受此函數控制）。2、 解決方案：因此c++ 中引入了static，用它來修飾變量，它能夠指示編譯器將此變量在程序的靜態存儲區分配空間保存，這樣即實現了目的，又使得此變量的存取范圍不變。

二、控制可見性與連接類型 :static還有一個作用，它會把變量的可見范圍限制在編譯單元中，使它成為一個內部連接，這時，它的反義詞為”extern”.static作用分析總結：static總是使得變量或對象的存儲形式變成靜態存儲，連接方式變成內部連接，對于局部變量（已經是內部連接了），它僅改變其存儲方式；對于全局變量（已經是靜態存儲了），它僅改變其連接類型。

類中的static成員：
一、出現原因及作用：
1、需要在一個類的各個對象間交互，即需要一個數據對象為整個類而非某個對象服務。

2、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部，對外不可見。

類的static成員滿足了上述的要求，因為它具有如下特征：有獨立的存儲區，屬于整個類。
二、注意：
1、對于靜態的數據成員，連接器會保證它擁有一個單一的外部定義。靜態數據成員按定義出現的先后順序依次初始化，注意靜態成員嵌套時，要保證所嵌套的成員已經初始化了。消除時的順序是初始化的反順序。
2、類的靜態成員函數是屬于整個類而非類的對象，所以它沒有this指針，這就導致了它僅能訪問類的靜態數據和靜態成員函數。

如下是對靜態關鍵字的一些說明。

1、靜態全局變量
定義：在全局變量前，加上關鍵字 static 該變量就被定義成為了一個靜態全局變量。
特點：
  A、該變量在全局數據區分配內存。
  B、初始化：如果不顯式初始化，那么將被隱式初始化為0。
  C、訪變量只在本源文件可見，嚴格的講應該為定義之處開始到本文件結束。

  例（摘于C++程序設計教程---錢能主編P103）：
        //file1.cpp
        #include<iostream.h>
        void fn();
        extern int n;
        void main()
        {
          n=20;
          cout << n << endl;
          fn();
        }

        //file2.cpp
        #include<iostream.h>

        static int n; //定義靜態全局變量，初始化為0；
        void fn()
        {
          n++;
          cout << n << endl;
        }

  文件分別編譯能通過，但連接時file1.cpp 中的變量n找不到定義，產生連接錯誤。

  D、文件作用域下聲明的const的常量默認為static存儲類型。
2、靜態局部變量
定義：在局部變量前加上static關鍵字時，就定義了靜態局部變量。
特點：
  A、該變量在全局數據區分配內存。
  B、初始化：如果不顯式初始化，那么將被隱式初始化為0。
  C、它始終駐留在全局數據區，直到程序運行結束。但其作用域為局部作用域，當定義它的函數或 語句塊結束時，其作用域隨之結束。
3、靜態函數（注意與類的靜態成員函數區別）
定義：在函數的返回類型前加上static關鍵字，函數即被定義成靜態函數。
特點：
  A、靜態函數只能在本源文件中使用（這是與普通函數區別）
  例（摘于C++程序設計教程---錢能主編P103）：
        //file1.cpp
        void fn();
        void staticFn()

        void main()
        {

          fn();
          staticFn();
        }

        //file2.cpp
        #include<iostream.h>

        static void staticFn();
        void fn();

        void fn()
        {
          staticFn();
          cout << "this is fn() \n";
        }

        void staticFn()
        {
          cout << "this is staticFn() \n";
        }
連接時，將產生找不到函數staticFn()定義的錯誤。

  B、主意事項
  在文件作用域下聲明的inline函數默認為static類型。
二、面象對象中的static關鍵字（主要指類中的static關鍵字）

1、靜態數據成員
特點：
  A、內存分配：在程序的全局數據區分配。
  B、初始化和定義：
   a、靜態數據成員定義時要分配空間，所以不能在類聲明中定義。
   b、為了避免在多個使用該類的源文件中，對其重復定義，所在，不能在類的頭文件中定義。
   c、靜態數據成員因為程序一開始運行就必需存在，所以其初始化的最佳位置在類的內部實現。
  C、特點
   a、對相于 public,protected,private 關鍵字的影響它和普通數據成員一樣，
   b、因為其空間在全局數據區分配，屬于所有本類的對象共享，所以，它不屬于特定的類對象，在沒產生類對象時其作用域就可見，即在沒有產生類的實例時，我們就可以操作它。
  D、訪問形式
   a、 類對象名.靜態數據成員名
   b、 類類型名:: 靜態數據成員名
  E、靜態數據成員，主要用在類的所有實例都擁有的屬性上。比如，對于一個存款類，帳號相對   于每個實例都是不同的，但每個實例的利息是相同的。所 以，應該把利息設為存款類的靜態數據成員。這有兩個好處，第一，不管定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局區的內存，所以節省存貯空間。第 二，一旦利息需要改變時，只要改變一次，則所有存款類對象的利息全改變過來了，因為它們實際上是共用一個東西。
2、靜態成員函數
特點：
  A、靜態成員函數與類相聯系，不與類的對象相聯系。
  B、靜態成員函數不能訪問非靜態數據成員。原因很簡單，非靜態數據成員屬于特定的類實例。
作用：
  主要用于對靜態數據成員的操作。
調用形式：
  A、類對象名.靜態成員函數名（）
  B、類類型名:: 靜態成員函數名（）