全局变量、静态全局变量、静态局部变量、局部变量!

全局变量可以跨编译单元
而静态变量只能在本编译单元，不能extern

 

在C里，没有全局变量这一说。只有外部变量和自动变量。
在所有函数外面定义的变量称为外部变量。
外部变量的生命期是永久的，作用域就是定义它的那个源文件。
如果你在文件A里定义了一个外部变量，再在文件B的首部用extern说明它，则它的作用域就扩展到文件B。如果你在你的工程的所有文件里用extern说明它，才成为全局变量。
如果你在定义外部变量时使用了指示符static，就变成静态外部变量。静态外部变量的作用域仅限于定义它的那个文件。也就是说，不能再在其它文件里用extern说明它。

变量可以分为：全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量。

                按存储区域分，全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的静态存储区域，局部变量存放在内存的栈区。
                按作用域分，全局变量在整个工程文件内都有效；静态全局变量只在定义它的文件内有效；静态局部变量只在定义它的函数内有效，只是程序仅分配一次内存，函数返回后，该变量不会消失；局部变量在定义它的函数内有效，但是函数返回后失效。
                全局变量和静态变量如果没有手工初始化，则由编译器初始化为0。局部变量的值不可知。


静态全局变量，只本文件可以用。

全局变量是没有定义存储类型的外部变量,其作用域是从定义点到程序结束.省略了存储类型符,系统将默认为是自动型.

静态全局变量是定义存储类型为静态型的外部变量,其作用域是从定义点到程序结束,所不同的是存储类型决定了存储地点,静态型变量是存放在内存的数据区中的,它们在程序开始运行前就分配了固定的字节,在程序运行过程中被分配的字节大小是不改变的.只有程序运行结束后,才释放所占用的内存.

      自动型变量存放在堆栈区中.堆栈区也是内存中一部分,该部分内存在程序运行中是重复使用的.

全局变量、静态全局变量、静态局部变量、局部变量!收藏

      全局和静态变量都在堆里。

 

      全局变量的作用范围是整个程序（如果程序是多个文件，必须在其他的文件中说明）。

       静态变量的作用范围要看静态变量的位置，如果在函数里，则作用范围 就是这个函数。

 

        静态全局变量，只在本文件可以用，虽然整个程序包含多个文件，但静态全局变量只能用在定义它的那个文件里，却不能用在程序中的其他文件里。它是定义存储因型为静态型的外部变量，其作用域是从定义点到程序结束，所不同的是存储类型决定了存储地点，静态型变量是存放在内存的数据区中的，它们在程序开始运行前就分配了固定的字节，在程序运行过程中被分配的字节大小是不改变的，只有程序运行结束后，才释放所占用的内存。

 

        全局变量是没有定义存储类型的外部变量，其他用域是从定义点到程序结束，省略了存储类型符，系统将默认为自动型。

 

       自动型变量存放在堆栈区中，堆栈区也是内存中一部分，该部分内存在程序运行中是重复使用的。

 

        按存储区域分，全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的静态存储区域，局部变量存放在内存的栈区。

 

        按作用域分，全局变量在整个工程文件内都有效；静态全局就量只在定义它的文件内有效；静态局部变量只在定义它的函数内有效，只是程序仅分配一次内存，函数返回后，该变量不会消失；局部变量在定义它的函数内有效，但是函数返回后失效。

 

          全局变量和静态变量如果没有手工初始化，则由编译器初始化为0。局部变量的值不可知。

 

 

代码如下：  
  //test.cpp  
  #include   <iostream.h>  
  extern   int   a;//变量声明，不是定义  
  static   int   b=5;  
  void   func1()  
  {  
      cout<<b<<endl<<a<<endl;//结果为5  
  }  
   
  //main.cpp  
  int   a;  
  int   b=10;  
  void   func2()  
  {  
      static   int   i;  
      i++;  
      cout<<i<<endl;  
  }  
   
  void   func1();  
   
  void   main()  
  {  
      a=20;  
      func1();  
      func2();  
      func2();  
  }  
  输出结果为  
  5  
  20  
  1  
  2

 

 

C++的static关键字

作者：韩耀旭

　　C++的static有两种用法：面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数，不涉及类；后者主要说明static在类中的作用。

一、面向过程设计中的static

1、静态全局变量

在全局变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态全局变量。我们先举一个静态全局变量的例子，如下：

//Example 1#include <iostream.h>void fn();static int n; //定义静态全局变量void main(){n=20;cout<<n<<endl;fn();}void fn(){n++;cout<<n<<endl;}

静态全局变量有以下特点：

• 该变量在全局数据区分配内存；
• 未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化）；
• 静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的，而在文件之外是不可见的；　

静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序，在内存中的分布情况如下图：
　代码区全局数据区堆区栈区

　　一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间，静态数据（即使是函数内部的静态局部变量）也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现，Example 1中的代码中将

static int n; //定义静态全局变量

改为

int n; //定义全局变量

程序照样正常运行。
的确，定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享，但定义静态全局变量还有以下好处：

• 静态全局变量不能被其它文件所用；
• 其它文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突；

您可以将上述示例代码改为如下：

//Example 2//File1#include <iostream.h>void fn();static int n; //定义静态全局变量void main(){n=20;cout<<n<<endl;fn();}//File2#include <iostream.h>extern int n;void fn(){n++;cout<<n<<endl;}

编译并运行Example 2，您就会发现上述代码可以分别通过编译，但运行时出现错误。试着将

static int n; //定义静态全局变量

改为

int n; //定义全局变量

再次编译运行程序，细心体会全局变量和静态全局变量的区别。

2、静态局部变量

在局部变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态局部变量。

我们先举一个静态局部变量的例子，如下：

//Example 3#include <iostream.h>void fn();void main(){fn();fn();fn();}void fn(){static n=10;cout<<n<<endl;n++;}

通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。
　　但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带来不便。
　　静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持到下一次调用，直到下次赋新值。

静态局部变量有以下特点：

• 该变量在全局数据区分配内存；
• 静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化；
• 静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0；
• 它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束；

3、静态函数

　　在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同，它只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。

静态函数的例子：

//Example 4#include <iostream.h>static void fn();//声明静态函数void main(){fn();}void fn()//定义静态函数{int n=10;cout<<n<<endl;}

定义静态函数的好处：

• 静态函数不能被其它文件所用；
• 其它文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突；

二、面向对象的static关键字（类中的static关键字）

1、静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。

//Example 5#include <iostream.h>class Myclass{public:Myclass(int a,int b,int c);void GetSum();private:int a,b,c;static int Sum;//声明静态数据成员};int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员Myclass::Myclass(int a,int b,int c){this->a=a;this->b=b;this->c=c;Sum+=a+b+c;}void Myclass::GetSum(){cout<<"Sum="<<Sum<<endl;}void main(){Myclass M(1,2,3);M.GetSum();Myclass N(4,5,6);N.GetSum();M.GetSum();}

可以看出，静态数据成员有以下特点：

• 对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；
• 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员；
• 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；
• 因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它；
• 静态数据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为：
  ＜数据类型＞＜类名＞::＜静态数据成员名＞=＜值＞
• 类的静态数据成员有两种访问形式：
  ＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ 或 ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞
  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；
• 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；
• 同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

1. 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；
2. 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；

2、静态成员函数

　　与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

//Example 6#include <iostream.h>class Myclass{public:Myclass(int a,int b,int c);static void GetSum();/声明静态成员函数private:int a,b,c;static int Sum;//声明静态数据成员};int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员Myclass::Myclass(int a,int b,int c){this->a=a;this->b=b;this->c=c;Sum+=a+b+c; //非静态成员函数可以访问静态数据成员}void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现{//cout<<a<<endl; //错误代码，a是非静态数据成员cout<<"Sum="<<Sum<<endl;}void main(){Myclass M(1,2,3);M.GetSum();Myclass N(4,5,6);N.GetSum();Myclass::GetSum();}

 

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

• 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；
• 静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；
• 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；
• 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；
• 由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；
• 调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用如下格式：
  ＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）
  调用类的静态成员函数。