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C的static有两种用法#xff1a;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#xff0c;不涉及类#xff1b;后者主要说明static在类中的作用。
一.面向过程中的static
1.静态全局变量
静态全局变量有以下特点…引言
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.面向过程中的static
1.静态全局变量
静态全局变量有以下特点
1、该变量在全局数据区分配内存
2、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
3、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
4、静态全局变量不能被其它文件所用
5、其它文件中可以定义相同名字的变量不会发生冲突
注对于一个完整的程序在内存中的分布情况如下表
代码区全局数据区堆区栈区
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。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。
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。 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 4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。
静态函数有以下特点
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 1.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所以不能在类声明中定义。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信息隐藏本文件可见
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。
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。 三、C中的内存分配方式 栈就是那些由编译器在需要的时候分配在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。在一个进程中位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈编译器用它来实现函数的调用。和堆一样用户栈在程序执行期间可以动态地扩展和收缩。 堆就是那些由 new 分配的内存块他们的释放编译器不去管由我们的应用程序去控制一般一个 new 就要对应一个 delete。如果程序员没有释放掉那么在程序结束后操作系统会自动回收。堆可以动态地扩展和收缩。 自由存储区就是那些由 malloc 等分配的内存块他和堆是十分相似的不过它是用 free 来结束自己的生命的。 全局/静态存储区全局变量和静态变量被分配到同一块内存中在以前的 C 语言中全局变量又分为初始化的和未初始化的初始化的全局变量和静态变量在一块区域未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵程序结束后由系统自行释放在 C 里面没有这个区分了他们共同占用同一块内存区。 常量存储区这是一块比较特殊的存储区他们里面存放的是常量不允许修改
