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關鍵詞:static

關鍵詞:static
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本文是我對C++中關于static(靜態類型)的一些理解總結,部分內容摘自《C++ Primer》,錯誤 不足在所難免,歡迎大家指正^-^
?
主要內容:

一. 面向過程程序設計中的static
?? 1. 全局靜態變量
?? 2. 局部靜態變量
?? 3. 靜態函數(可不是靜態成員函數哦)

二. 面向對象程序設計中的static
?? 1. 靜態數據成員
?? 2. 靜態成員函數
?
一. 面向過程程序設計中的static

1. 全局靜態變量

?? 在全局變量之前加上關鍵字static,全局變量就被定義成為一個全局靜態變量。

?? 1)內存中的位置:靜態存儲區(靜態存儲區在整個程序運行期間都存在)

?? 2)初始化:未經初始化的全局靜態變量會被程序自動初始化為0(自動對象的值是任意的,除非
他被顯示初始化)

?? 3)作用域:全局靜態變量在聲明他的文件之外是不可見的。準確地講從定義之處開始到文件結
尾。
??
?? 看下面關于作用域的程序:
//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;?? //定義全局靜態變量,自動初始化為0,僅在本文件中可見

void display()
{
? n++;
? cout << n << endl;
}
?

文件分別編譯通過,但link的時候testStatic1.cpp中的變量n找不到定義,產生錯誤。
?
定義全局靜態變量的好處:

<1>不會被其他文件所訪問,修改

<2>其他文件中可以使用相同名字的變量,不會發生沖突。
?

2 局部靜態變量

? 在局部變量之前加上關鍵字static,局部變量就被定義成為一個局部靜態變量。

? 1)內存中的位置:靜態存儲區

? 2)初始化:未經初始化的全局靜態變量會被程序自動初始化為0(自動對象的值是任意的,除非
他被顯示初始化)

? 3)作用域:作用域仍為局部作用域,當定義它的函數或者語句塊結束的時候,作用域隨之結束。

? 注:當static用來修飾局部變量的時候,它就改變了局部變量的存儲位置,從原來的棧中存放改
為靜態存儲區。但是局部靜態變量在離開作用域之后,并沒有被銷毀,而是仍然駐留在內存當中,直到程序結束,只不過我們不能再對他進行訪問。

????? 當static用來修飾全局變量的時候,它就改變了全局變量的作用域(在聲明他的文件之外是
不可見的),但是沒有改變它的存放位置,還是在靜態存儲區中。
?
3 靜態函數

? 在函數的返回類型前加上關鍵字static,函數就被定義成為靜態函數。

? 函數的定義和聲明默認情況下是extern的,但靜態函數只是在聲明他的文件當中可見,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,但是連接的時候找不到函數staticDis()的定義,產生錯誤。
?
定義靜態函數的好處:

<1> 其他文件中可以定義相同名字的函數,不會發生沖突

<2> 靜態函數不能被其他文件所用。
?
存儲說明符auto,register,extern,static,對應兩種存儲期:自動存儲期和靜態存儲期。
?
auto和register對應自動存儲期。具有自動存儲期的變量在進入聲明該變量的程序塊時被建立,它在該程序塊活動時存在,退出該程序塊時撤銷。

關鍵字extern和static用來說明具有靜態存儲期的變量和函數。用static聲明的局部變量具有靜態
存儲持續期(static storage duration),或靜態范圍(static extent)。雖然他的值在函數調用之間保持有效,但是其名字的可視性仍限制在其局部域內。靜態局部對象在程序執行到該對象的聲明處時被首次初始化。(摘自《C++ Primer》 P337)

由于static變量的以上特性,可實現一些特定功能。

1. 統計次數功能

聲明函數的一個局部變量,并設為static類型,作為一個計數器,這樣函數每次被調用的時候就可
以進行計數。這是統計函數被調用次數的最好的辦法,因為這個變量是和函數息息相關的,而函數可能在多個不同的地方被調用,所以從調用者的角度來統計比較困難。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;
}

輸出結果為:
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.
?
二 面向對象程序設計中的static

1. 靜態數據成員

?? 1) 內存中的位置:靜態存儲區

?? 2) 初始化和定義:

?????? <1> 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。

?????? <2> 靜態數據成員在程序中只能提供一個定義,所以靜態數據成員的初始化不能在類的頭文
件中。

?? 3)? 訪問:

?????? <1> 類對象名.靜態數據成員

?????? <2> 類類型名::靜態數據成員
?
?? 4) 說明:

?????? a.static數據成員和普通數據成員一樣遵public, protected, private 訪問規則。

?????? b.對于非靜態數據成員,每個類對象都有自己的拷貝。靜態數據成員被當作類的全局對象,
無論這個類的對象被定義了多少個,靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝,由該類類型的所有對象共享訪問。?

?? 5) 同全局對象相比,使用靜態數據成員有兩個優勢:

?????? <1> 靜態數據成員沒有進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> 可以實現信息隱藏。靜態成員可以是private成員,而全局對象不能。

?? 6) 應用:

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?
這是因為每個Account對應不同的主人,有不同數目的錢,而所有Account的利率卻是相同的。

因為在整個程序中只有一個_interestRate數據成員,他被所有Account對象共享,所以把
_interestRate聲明為靜態數據成員減少了每個Account所需的存儲空間。

_interestRate值可能變化,所以不能聲明為const。因為_interestRate是靜態的,所以它只需要
更新一次我們就可以保證每個Account對象都能訪問到更新后的值。要是每個類對象都維持自己的一個拷貝,那么每個拷貝都必須更新,這將導致效率低下和更大的錯誤可能。

??
? 7)靜態數據成員的“唯一性”本質(獨立于類的任何對象而存在的唯一實例),使他能夠以獨特
的方式被使用,這些方式對于非static數據成員來說是非法的。

???? <1> 靜態數據成員的類型可以是其所屬類,而非static數據成員只能被聲明為該類對象的指針
或引用,例如:
?
class Bar{
? public:
??? //...
? private:
??? static Bar mem1;?//OK
??? Bar *mem2;??//OK
??? Bar mem3;??//錯誤
};
?
???? <2> 靜態數據成員可以被作為類成員函數的缺省實參,而非static數據成員不可以。例如:
?
extern int var;
class Foo {
? private:
??? int var;
??? static int stcvar;
? public:
??? //錯誤:被解析為非static的Foo:var
??? //沒有相關的類對象
??? int mem1( int = var );
??? //OK:解析為static的Foo:stcvar
??? //無需相關的類對象
??? int mem2( int = stcvar );
??? //OK:int var 的全局實例
??? int mem3( int = ::var );
};
?
? 8) 類模板的靜態數據成員以后討論^-^
?
2. 靜態成員函數

? 1) 聲明:在類的成員函數返回值之前加上關鍵字static,他就被聲明為一個靜態成員函數。靜
態成員函數不能聲明為const或volatile,這與非靜態成員函數不同。

? 2) 定義:出現在類體外的函數定義不能指定關鍵字static。

? 3) 作用:主要用于對靜態數據成員的操作

? 4) 靜態成員函數與類相聯系,不與類的對象相聯系。

? 5) 靜態成員函數不能訪問斐靜態數據成員。因為非靜態數據成員屬于特定的類實例。

? 6) 靜態成員函數沒有this指針,因此在靜態成員函數中隱式或顯示的引用這個指針都將導致編
譯時刻錯誤。試圖訪問隱式引用this指針的非靜態數據成員也會導致編譯時刻錯誤。

? 7) 訪問:可以用成員訪問操作符(.)和箭頭(->)為一個類對象或指向類對象的指針調用靜態成員
函數,也可以用限定修飾符名直接訪問或調用靜態成員函數,而無需聲明類對象。

posted on 2006-11-06 18:30 大龍 閱讀(247) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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