關(guān)鍵詞：static
?
本文是我對(duì)C++中關(guān)于static（靜態(tài)類(lèi)型）的一些理解總結(jié)，部分內(nèi)容摘自《C++ Primer》，錯(cuò)誤
不足在所難免，歡迎大家指正^-^
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主要內(nèi)容：
一. 面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)中的static
?? 1. 全局靜態(tài)變量
?? 2. 局部靜態(tài)變量
?? 3. 靜態(tài)函數(shù)（可不是靜態(tài)成員函數(shù)哦）
二. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的static
?? 1. 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
?? 2. 靜態(tài)成員函數(shù)
?
一. 面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)中的static
1. 全局靜態(tài)變量
?? 在全局變量之前加上關(guān)鍵字static，全局變量就被定義成為一個(gè)全局靜態(tài)變量。
?? 1）內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)（靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)在整個(gè)程序運(yùn)行期間都存在）
?? 2）初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0（自動(dòng)對(duì)象的值是任意的，除非
他被顯示初始化）
?? 3）作用域：全局靜態(tài)變量在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的。準(zhǔn)確地講從定義之處開(kāi)始到文件結(jié)尾。
??
?? 看下面關(guān)于作用域的程序：
//testStatic1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
?
void display();
extern int n;
?
int main()
{
? n = 20;
? cout << n << endl;
? display();
? return 0;
}
?
//testStatic2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
?
static int n;?? //定義全局靜態(tài)變量，自動(dòng)初始化為0，僅在本文件中可見(jiàn)
void display()
{
? n++;
? cout << n << endl;
}
?
文件分別編譯通過(guò)，但link的時(shí)候testStatic1.cpp中的變量n找不到定義，產(chǎn)生錯(cuò)誤。
?
定義全局靜態(tài)變量的好處：
<1>不會(huì)被其他文件所訪問(wèn)，修改
<2>其他文件中可以使用相同名字的變量，不會(huì)發(fā)生沖突。
?
2 局部靜態(tài)變量
? 在局部變量之前加上關(guān)鍵字static，局部變量就被定義成為一個(gè)局部靜態(tài)變量。
? 1）內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)
? 2）初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0（自動(dòng)對(duì)象的值是任意的，除非
他被顯示初始化）
? 3）作用域：作用域仍為局部作用域，當(dāng)定義它的函數(shù)或者語(yǔ)句塊結(jié)束的時(shí)候，作用域隨之結(jié)束。
? 注：當(dāng)static用來(lái)修飾局部變量的時(shí)候，它就改變了局部變量的存儲(chǔ)位置，從原來(lái)的棧中存放改
為靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)。但是局部靜態(tài)變量在離開(kāi)作用域之后，并沒(méi)有被銷(xiāo)毀，而是仍然駐留在內(nèi)存當(dāng)中，直到程序結(jié)束，只不過(guò)我們不能再對(duì)他進(jìn)行訪問(wèn)。
????? 當(dāng)static用來(lái)修飾全局變量的時(shí)候，它就改變了全局變量的作用域（在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的），但是沒(méi)有改變它的存放位置，還是在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中。
?
3 靜態(tài)函數(shù)
? 在函數(shù)的返回類(lèi)型前加上關(guān)鍵字static，函數(shù)就被定義成為靜態(tài)函數(shù)。
? 函數(shù)的定義和聲明默認(rèn)情況下是extern的，但靜態(tài)函數(shù)只是在聲明他的文件當(dāng)中可見(jiàn)，不能被其
他文件所用。
? 例如：
//testStatic1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
?
void display();
void staticDis();
?
int main()
{
? display();
? staticDis();
? renturn 0;
}
?
//testStatic2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
?
void display()
{
? staticDis();
? cout << "display() has been called " << endl;
}
?
void staticDis()
{
? cout << "staticDis() has been called" << endl;
}
?
文件分別編譯通過(guò)，但是連接的時(shí)候找不到函數(shù)staticDis（）的定義，產(chǎn)生錯(cuò)誤。
?
定義靜態(tài)函數(shù)的好處：
<1> 其他文件中可以定義相同名字的函數(shù)，不會(huì)發(fā)生沖突
<2> 靜態(tài)函數(shù)不能被其他文件所用。
?
存儲(chǔ)說(shuō)明符auto，register，extern，static，對(duì)應(yīng)兩種存儲(chǔ)期：自動(dòng)存儲(chǔ)期和靜態(tài)存儲(chǔ)期。
?
auto和register對(duì)應(yīng)自動(dòng)存儲(chǔ)期。具有自動(dòng)存儲(chǔ)期的變量在進(jìn)入聲明該變量的程序塊時(shí)被建立，它在該程序塊活動(dòng)時(shí)存在，退出該程序塊時(shí)撤銷(xiāo)。
關(guān)鍵字extern和static用來(lái)說(shuō)明具有靜態(tài)存儲(chǔ)期的變量和函數(shù)。用static聲明的局部變量具有靜態(tài)
存儲(chǔ)持續(xù)期（static storage duration），或靜態(tài)范圍（static extent）。雖然他的值在函數(shù)調(diào)用之間保持有效，但是其名字的可視性仍限制在其局部域內(nèi)。靜態(tài)局部對(duì)象在程序執(zhí)行到該對(duì)象的聲明處時(shí)被首次初始化。（摘自《C++ Primer》 P337）
由于static變量的以上特性，可實(shí)現(xiàn)一些特定功能。
1． 統(tǒng)計(jì)次數(shù)功能
聲明函數(shù)的一個(gè)局部變量，并設(shè)為static類(lèi)型，作為一個(gè)計(jì)數(shù)器，這樣函數(shù)每次被調(diào)用的時(shí)候就可
以進(jìn)行計(jì)數(shù)。這是統(tǒng)計(jì)函數(shù)被調(diào)用次數(shù)的最好的辦法，因?yàn)檫@個(gè)變量是和函數(shù)息息相關(guān)的，而函數(shù)可能在多個(gè)不同的地方被調(diào)用，所以從調(diào)用者的角度來(lái)統(tǒng)計(jì)比較困難。代碼如下：?
#include <stdio>
#include <iostream>
using namespace std;
?
void count();
int main()
{
?int i;
?for (i = 1; i <= 3; i++)
? count();
? return 0;
}
?
void count()
{
?static num = 0;
?num++;
?cout << " I have been called" << num << "times" << endl;
}
輸出結(jié)果為：
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.
?
二 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的static
1. 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
?? 1） 內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)
?? 2） 初始化和定義：
?????? <1> 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義時(shí)要分配空間，所以不能在類(lèi)聲明中定義。
?????? <2> 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在程序中只能提供一個(gè)定義，所以靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的初始化不能在類(lèi)的頭文
件中。
?? 3)? 訪問(wèn)：
?????? <1> 類(lèi)對(duì)象名.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
?????? <2> 類(lèi)類(lèi)型名::靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
?
?? 4） 說(shuō)明：
?????? a.static數(shù)據(jù)成員和普通數(shù)據(jù)成員一樣遵public, protected, private 訪問(wèn)規(guī)則。
?????? b.對(duì)于非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，每個(gè)類(lèi)對(duì)象都有自己的拷貝。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被當(dāng)作類(lèi)的全局對(duì)象，
無(wú)論這個(gè)類(lèi)的對(duì)象被定義了多少個(gè)，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在程序中也只有一份拷貝，由該類(lèi)類(lèi)型的所有對(duì)象共享訪問(wèn)。?
?? 5） 同全局對(duì)象相比，使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：
?????? <1> 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員沒(méi)有進(jìn)入程序的全局名字空間，因此不存在與程序中其他全局名字沖突的
可能性。
?????? <2> 可以實(shí)現(xiàn)信息隱藏。靜態(tài)成員可以是private成員，而全局對(duì)象不能。
?? 6） 應(yīng)用：
class Account {
??? Account( double amount, const string &owner );
??? String owner() { return _owner ;}
? private:
??? static double _interestRate;
??? double _amount;
??? string _owner;
};
?
為什把_interestRate聲明為static，而_amount和_owner不呢？
這是因?yàn)槊總€(gè)Account對(duì)應(yīng)不同的主人，有不同數(shù)目的錢(qián)，而所有Account的利率卻是相同的。
因?yàn)樵谡麄€(gè)程序中只有一個(gè)_interestRate數(shù)據(jù)成員，他被所有Account對(duì)象共享，所以把
_interestRate聲明為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員減少了每個(gè)Account所需的存儲(chǔ)空間。
_interestRate值可能變化，所以不能聲明為const。因?yàn)開(kāi)interestRate是靜態(tài)的，所以它只需要
更新一次我們就可以保證每個(gè)Account對(duì)象都能訪問(wèn)到更新后的值。要是每個(gè)類(lèi)對(duì)象都維持自己的一個(gè)拷貝，那么每個(gè)拷貝都必須更新，這將導(dǎo)致效率低下和更大的錯(cuò)誤可能。
??
? 7）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的“唯一性”本質(zhì)（獨(dú)立于類(lèi)的任何對(duì)象而存在的唯一實(shí)例），使他能夠以獨(dú)特
的方式被使用，這些方式對(duì)于非static數(shù)據(jù)成員來(lái)說(shuō)是非法的。
???? <1> 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的類(lèi)型可以是其所屬類(lèi)，而非static數(shù)據(jù)成員只能被聲明為該類(lèi)對(duì)象的指針
或引用，例如：?
class Bar{
? public:
??? //...
? private:
??? static Bar mem1;?//OK
??? Bar *mem2;??//OK
??? Bar mem3;??//錯(cuò)誤
}；
?
???? <2> 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以被作為類(lèi)成員函數(shù)的缺省實(shí)參，而非static數(shù)據(jù)成員不可以。例如：
?
extern int var;
class Foo {
? private:
??? int var;
??? static int stcvar;
? public:
??? //錯(cuò)誤：被解析為非static的Foo：var
??? //沒(méi)有相關(guān)的類(lèi)對(duì)象
??? int mem1( int = var );
??? //OK：解析為static的Foo：stcvar
??? //無(wú)需相關(guān)的類(lèi)對(duì)象
??? int mem2( int = stcvar );
??? //OK：int var 的全局實(shí)例
??? int mem3( int = ::var );
};
?
? 8） 類(lèi)模板的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員以后討論^-^
?
2. 靜態(tài)成員函數(shù)
? 1） 聲明：在類(lèi)的成員函數(shù)返回值之前加上關(guān)鍵字static，他就被聲明為一個(gè)靜態(tài)成員函數(shù)。靜
態(tài)成員函數(shù)不能聲明為const或volatile，這與非靜態(tài)成員函數(shù)不同。
? 2） 定義：出現(xiàn)在類(lèi)體外的函數(shù)定義不能指定關(guān)鍵字static。
? 3） 作用：主要用于對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的操作
? 4） 靜態(tài)成員函數(shù)與類(lèi)相聯(lián)系，不與類(lèi)的對(duì)象相聯(lián)系。
? 5） 靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問(wèn)斐靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。因?yàn)榉庆o態(tài)數(shù)據(jù)成員屬于特定的類(lèi)實(shí)例。
? 6） 靜態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針，因此在靜態(tài)成員函數(shù)中隱式或顯示的引用這個(gè)指針都將導(dǎo)致編
譯時(shí)刻錯(cuò)誤。試圖訪問(wèn)隱式引用this指針的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員也會(huì)導(dǎo)致編譯時(shí)刻錯(cuò)誤。
? 7） 訪問(wèn)：可以用成員訪問(wèn)操作符(.)和箭頭(->)為一個(gè)類(lèi)對(duì)象或指向類(lèi)對(duì)象的指針調(diào)用靜態(tài)成員
函數(shù)，也可以用限定修飾符名直接訪問(wèn)或調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)，而無(wú)需聲明類(lèi)對(duì)象。