static const的作用

来源:互联网 发布:php免杀一句话木马 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 14:49

static的作用

   对于静态变量在内存中只有一个拷贝(节省内存)

在C语言中,static的字面意思很容易把我们导入歧途,其实它的作用有三条。

(1)先来介绍它的第一条也是最重要的一条:隐藏。

当我们同时编译多个文件时,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。为理解这句话,我举例来说明。我们要同时编译两个源文件,一个是a.c,另一个是main.c。

下面是a.c的内容

char a = 'A'// global variable
void msg() 
{
    printf(
"Hello\n"); 
}
 

下面是main.c的内容

int main(void)
{    
    
extern char a;    // extern variable must be declared before use
    printf("%c ", a);
    (
void)msg();
    
return 0;
}
 

程序的运行结果是:

A Hello

你可能会问:为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用?前面说过,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性,其它的源文件也能访问。此例中,a是全局变量,msg是函数,并且都没有加static前缀,因此对于另外的源文件main.c是可见的。

如果加了static,就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static,main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量,而不必担心命名冲突。Static可以用作函数和变量的前缀,对于函数来讲,static的作用仅限于隐藏,而对于变量,static还有下面两个作用。

(2)static的第二个作用是保持变量内容的持久存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区:全局变量和static变量,只不过和全局变量比起来,static可以控制变量的可见范围,说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见,但我还是举一个例子。
#include <stdio.h>int fun(void){    static int count = 10;    // 只执行过一次    return count--;}int count = 1;int main(void){        printf("global\t\tlocal static\n");    for(; count <= 10; ++count)        printf("%d\t\t%d\n", count, fun());            return 0;} 

程序的运行结果是:

global          local static

1               10

2               9

3               8

4               7

5               6

6               5

7               4

8               3

9               2

10              1

 

(3)static的第三个作用是默认初始化为0。其实全局变量也具备这一属性,因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是0x00,某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵,我们可以一个一个地把所有元素都置0,然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的,就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用,但又觉得每次在字符数组末尾加’\0’太麻烦。如果把字符串定义成静态的,就省去了这个麻烦,因为那里本来就是’\0’。不妨做个小实验验证一下。

#include <stdio.h>

int a;

int main(void)
{
    
int i;
    
static char str[10];

    printf(
"integer: %d;  string: (begin)%s(end)", a, str);

    
return 0;
}
程序的运行结果如下

integer: 0; string: (begin)(end)

最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏,其次因为static变量存放在静态存储区,所以它具备持久性和默认值0。



const作用

对于C/C++语言来讲,const就是只读的意思,只在声明中使用;

static一般有2个作用,规定作用域和存储方式.

对于局部变量,static规定其为静态存储方式,每次调用的初始值为上一次调用的值,调用结束后存储空间不释放;

对于全局变量,如果以文件划分作用域的话,此变量只在当前文件可见;对于static函数也是在当前模块内函数可见.static const 应该就是上面两者的合集.

下面分别说明:

全局:const,只读的全局变量,其值不可修改.static,规定此全局变量只在当前模块(文件)中可见.static const,既是只读的,又是只在当前模块中可见的.

文件:文件指针可当作一个变量来看,与上面所说类似.

函数:const,返回只读变量的函数.static,规定此函数只在当前模块可见

.类:const,一般不修饰类,(在VC6.0中试了一下,修饰类没啥作用)static,C++中似乎没有静态类这个说法,一般还是拿类当特殊的变量来看.C#中有静态类的详细说明,且用法与普通类大不相同.

int main(){   int i=10;   int j=1;   const int *p1;//(1)   int const *p2=&i; //(2)   p2=&j;//(3)   int *const p3=&i;//(4)   *p3=20;//(5)   *p2=30;//(6)   p3=&j;//(7)ret

(1)const int*p1:表示不能通过指针p1修改它指向的内存单元的值,但是p1本身可修改。
(2)int const*p2=&i:与p1相同,即不能修改p2指向的内存单元的值,但是可以修改p2使其指向其它的内存单元。这里p2指向了整型变量i
(3)p2=&j:修改p2,使其指向整型变量 j ,由(2)可知(3)没错。
(4)int *constp3=&i:p3本身是指向整型变量的常指针,即p3初始化后不能再指向其它的内存单元,但是可以修改p3指向的内存单元的值。这里p3指向了整型变量i。
(5)*p3=20:通过p3将变量i的值修改为2,由(4)可知(5)没错。
(6)*p2=30:通过p2修改它所指向的内存单元的值,由(2)可知(6)错误。
(7)p3=&j:修改p3,使其指向j,由(4)可知(7)错误。

const类型定义:指明变量或对象的值是不能被更新,引入目的是为了取代预编译指令 

**************常量必须被初始化*************************

const的作用
   (1)可以定义const常量         例如:
             const int Max=100;
             int Array[Max];        
   (2)便于进行类型检查            例如:
             void f(const int i) { .........}
        编译器就会知道i是一个常量,不允许修改;
   (3)可以保护被修饰的东西,防止意外的修改,增强程序的健壮性。
        还是上面的例子,如果在函数体内修改了i,编译器就会报错;
        例如: 
             void f(const int i) { i=10;//error! }
    (5) 为函数重载提供了一个参考。
         class A
         {
           ......
           void f(int i)       {......} file://一个函数
           void f(int i) const {......} file://上一个函数的重载
            ......
          };
     (6) 可以节省空间,避免不必要的内存分配。和宏调用的对比
         例如:
              #define PI 3.14159         file://常量宏
              const doulbe  Pi=3.14159;  file://此时并未将Pi放入ROM中
              ......
              double i=Pi;               file://此时为Pi分配内存,以后不再分配!
              double I=PI;               file://编译期间进行宏替换,分配内存
              double j=Pi;               file://没有内存分配
              double J=PI;               file://再进行宏替换,又一次分配内存!
         const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是象#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。
     (7) 提高了效率。
           编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高。

使用const
   (1)修饰一般常量,常数组,常对象
   修饰符const可以用在类型说明符前,也可以用在类型说明符后。      例如:   
           int const x=2;  或  const int x=2;

       int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};    或  const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

           class A;      const A a;  或     A const a;
     
   (2)修饰指针
        const int *A;   或  int const *A; //const修饰指向的对象,A可变,A指向的对象不可变
        int *const A;              //const修饰指针A,     A不可变,A指向的对象可变 
        const int *const A;      //指针A和A指向的对象都不可变
   (3)修饰引用
        const double & v;      该引用所引用的对象不能被更新
 (4)修饰函数的返回值:
        const修饰符也可以修饰函数的返回值,是返回值不可被改变,格式如下:
            const int Fun1(); 
            const MyClass Fun2();
   (5)修饰类的成员函数:
        const修饰符也可以修饰类的成员函数,格式如下:
            class ClassName 
     {
             public:
                  int Fun() const;
                    .....
             };
        这样,在调用函数Fun时就不能修改类里面的数据 
    (6)在另一连接文件中引用const常量
         extern const int i;     //正确的引用
         extern const int j=10;  //错误!常量不可以被再次赋值
   


*******************放在类内部的常量有什么限制?
  
        class A
        {
         private:
           const int c3 = 7;               // err
           static int c4 = 7;               // err
           static const float c5 = 7;  // err
          ......
  };
 初始化类内部的常量
        1 初始化列表:
         class A
         {
          public:
                A(int i=0):test(i) {}
          private:
                const int i;
          };
         2 外部初始化,例如:
         class A
         {
          public:
                A() {}
          private:
                static const int i;  
          };
          const int A::i=3;


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