static關(guān)鍵字的用法

static 是c++中很常用的修飾符，它被用來(lái)控制變量的存儲(chǔ)方式和可見(jiàn)性，下面我將從 static 修飾符的產(chǎn)生原因、作用談起，全面分析static 修飾符的實(shí)質(zhì)。

static 的兩大作用:

一、控制存儲(chǔ)方式：static被引入以告知編譯器，將變量存儲(chǔ)在程序的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)而非棧上空間。1、引出原因：函數(shù)內(nèi)部定義的變量，在程序執(zhí)行到它的定義處時(shí)，編譯器為它在棧上分配空間，大家知道，函數(shù)在棧上分配的空間在此函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)會(huì)釋放掉，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題: 如果想將函數(shù)中此變量的值保存至下一次調(diào)用時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)？最容易想到的方法是定義一個(gè)全局的變量，但定義為一個(gè)全局變量有許多缺點(diǎn)，最明顯的缺點(diǎn)是破壞了此變量的訪問(wèn)范圍（使得在此函數(shù)中定義的變量，不僅僅受此函數(shù)控制）。2、 解決方案：因此c++ 中引入了static，用它來(lái)修飾變量，它能夠指示編譯器將此變量在程序的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)分配空間保存，這樣即實(shí)現(xiàn)了目的，又使得此變量的存取范圍不變。

二、控制可見(jiàn)性與連接類型 :static還有一個(gè)作用，它會(huì)把變量的可見(jiàn)范圍限制在編譯單元中，使它成為一個(gè)內(nèi)部連接，這時(shí)，它的反義詞為”extern”.static作用分析總結(jié)：static總是使得變量或?qū)ο蟮拇鎯?chǔ)形式變成靜態(tài)存儲(chǔ)，連接方式變成內(nèi)部連接，對(duì)于局部變量（已經(jīng)是內(nèi)部連接了），它僅改變其存儲(chǔ)方式；對(duì)于全局變量（已經(jīng)是靜態(tài)存儲(chǔ)了），它僅改變其連接類型。

類中的static成員：
一、出現(xiàn)原因及作用：
1、需要在一個(gè)類的各個(gè)對(duì)象間交互，即需要一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象為整個(gè)類而非某個(gè)對(duì)象服務(wù)。

2、同時(shí)又力求不破壞類的封裝性,即要求此成員隱藏在類的內(nèi)部，對(duì)外不可見(jiàn)。

類的static成員滿足了上述的要求，因?yàn)樗哂腥缦绿卣鳎河歇?dú)立的存儲(chǔ)區(qū)，屬于整個(gè)類。
二、注意：
1、對(duì)于靜態(tài)的數(shù)據(jù)成員，連接器會(huì)保證它擁有一個(gè)單一的外部定義。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員按定義出現(xiàn)的先后順序依次初始化，注意靜態(tài)成員嵌套時(shí)，要保證所嵌套的成員已經(jīng)初始化了。消除時(shí)的順序是初始化的反順序。
2、類的靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個(gè)類而非類的對(duì)象，所以它沒(méi)有this指針，這就導(dǎo)致了它僅能訪問(wèn)類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)成員函數(shù)。

如下是對(duì)靜態(tài)關(guān)鍵字的一些說(shuō)明。

1、靜態(tài)全局變量
定義：在全局變量前，加上關(guān)鍵字 static 該變量就被定義成為了一個(gè)靜態(tài)全局變量。
特點(diǎn)：
  A、該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存。
  B、初始化：如果不顯式初始化，那么將被隱式初始化為0。
  C、訪變量只在本源文件可見(jiàn)，嚴(yán)格的講應(yīng)該為定義之處開(kāi)始到本文件結(jié)束。

  例（摘于C++程序設(shè)計(jì)教程---錢能主編P103）：
        //file1.cpp
        #include<iostream.h>
        void fn();
        extern int n;
        void main()
        {
          n=20;
          cout << n << endl;
          fn();
        }

        //file2.cpp
        #include<iostream.h>

        static int n; //定義靜態(tài)全局變量，初始化為0；
        void fn()
        {
          n++;
          cout << n << endl;
        }

  文件分別編譯能通過(guò)，但連接時(shí)file1.cpp 中的變量n找不到定義，產(chǎn)生連接錯(cuò)誤。

  D、文件作用域下聲明的const的常量默認(rèn)為static存儲(chǔ)類型。
2、靜態(tài)局部變量
定義：在局部變量前加上static關(guān)鍵字時(shí)，就定義了靜態(tài)局部變量。
特點(diǎn)：
  A、該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存。
  B、初始化：如果不顯式初始化，那么將被隱式初始化為0。
  C、它始終駐留在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，直到程序運(yùn)行結(jié)束。但其作用域?yàn)榫植孔饔糜颍?dāng)定義它的函數(shù)或 語(yǔ)句塊結(jié)束時(shí)，其作用域隨之結(jié)束。
3、靜態(tài)函數(shù)（注意與類的靜態(tài)成員函數(shù)區(qū)別）
定義：在函數(shù)的返回類型前加上static關(guān)鍵字，函數(shù)即被定義成靜態(tài)函數(shù)。
特點(diǎn)：
  A、靜態(tài)函數(shù)只能在本源文件中使用（這是與普通函數(shù)區(qū)別）
  例（摘于C++程序設(shè)計(jì)教程---錢能主編P103）：
        //file1.cpp
        void fn();
        void staticFn()

        void main()
        {

          fn();
          staticFn();
        }

        //file2.cpp
        #include<iostream.h>

        static void staticFn();
        void fn();

        void fn()
        {
          staticFn();
          cout << "this is fn() \n";
        }

        void staticFn()
        {
          cout << "this is staticFn() \n";
        }
連接時(shí)，將產(chǎn)生找不到函數(shù)staticFn()定義的錯(cuò)誤。

  B、主意事項(xiàng)
  在文件作用域下聲明的inline函數(shù)默認(rèn)為static類型。
二、面象對(duì)象中的static關(guān)鍵字（主要指類中的static關(guān)鍵字）

1、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
特點(diǎn)：
  A、內(nèi)存分配：在程序的全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配。
  B、初始化和定義：
   a、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義時(shí)要分配空間，所以不能在類聲明中定義。
   b、為了避免在多個(gè)使用該類的源文件中，對(duì)其重復(fù)定義，所在，不能在類的頭文件中定義。
   c、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員因?yàn)槌绦蛞婚_(kāi)始運(yùn)行就必需存在，所以其初始化的最佳位置在類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
  C、特點(diǎn)
   a、對(duì)相于 public,protected,private 關(guān)鍵字的影響它和普通數(shù)據(jù)成員一樣，
   b、因?yàn)槠淇臻g在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配，屬于所有本類的對(duì)象共享，所以，它不屬于特定的類對(duì)象，在沒(méi)產(chǎn)生類對(duì)象時(shí)其作用域就可見(jiàn)，即在沒(méi)有產(chǎn)生類的實(shí)例時(shí)，我們就可以操作它。
  D、訪問(wèn)形式
   a、 類對(duì)象名.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名
   b、 類類型名:: 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名
  E、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，主要用在類的所有實(shí)例都擁有的屬性上。比如，對(duì)于一個(gè)存款類，帳號(hào)相對(duì)   于每個(gè)實(shí)例都是不同的，但每個(gè)實(shí)例的利息是相同的。所 以，應(yīng)該把利息設(shè)為存款類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。這有兩個(gè)好處，第一，不管定義多少個(gè)存款類對(duì)象，利息數(shù)據(jù)成員都共享分配在全局區(qū)的內(nèi)存，所以節(jié)省存貯空間。第 二，一旦利息需要改變時(shí)，只要改變一次，則所有存款類對(duì)象的利息全改變過(guò)來(lái)了，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是共用一個(gè)東西。
2、靜態(tài)成員函數(shù)
特點(diǎn)：
  A、靜態(tài)成員函數(shù)與類相聯(lián)系，不與類的對(duì)象相聯(lián)系。
  B、靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問(wèn)非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。原因很簡(jiǎn)單，非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員屬于特定的類實(shí)例。
作用：
  主要用于對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的操作。
調(diào)用形式：
  A、類對(duì)象名.靜態(tài)成員函數(shù)名（）
  B、類類型名:: 靜態(tài)成員函數(shù)名（）