C++的static关键字/包含C语言的static用法

本文转自http://www.360doc.com/content/07/0308/09/439_388751.shtml，略做修改。

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，也就是C语言中的用法；后者主要说明static在类中的作用。

一、面向过程设计中的static（C语言的static用法）

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（可以编译，但是链接失败，因为在file2中找不到n的定义，所以不能运行），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：

• 1. 该变量在全局数据区分配内存；  
• 2. 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；  
• 3. 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：  

• 1. 静态函数不能被其它文件所用；  
• 2. 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。

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。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；  
• 
  
• 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。