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：
1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 4 static int n; //定义静态全局变量 5 6 void fn() 7 { 8 n++; 9 cout<<n<<endl; 10 } 11 12 int main(void) 13 { 14 n = 20; 15 cout<<n<<endl; 16 fn(); 17 return 0; 18 }
- 静态全局变量有以下特点：
| 代码区 |
| 全局数据区 |
| 堆区 |
| 栈区 |
[cpp] static int n; //定义静态全局变量
改为
[cpp] 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：
[cpp] //File1
- using namespace std;
- void fn();
- staticint//定义静态全局变量
- intvoid{
- cout<<n<<endl;
- return 0;
- #include<iostream>
- usingnamespace
- externint
- void{
- cout<<n<<endl;
- 编译并运行这个程序，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
[cpp] static int n; //定义静态全局变量
改为
[cpp] 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：
[cpp] #include<iostream>
- usingnamespace
- void
- intvoid{
- fn();
- return 0;
- void{
- staticint cout<<n<<endl;
- }
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。
静态函数的例子：
[cpp] #include<iostream>
- usingnamespace
- staticvoid//声明静态函数
- intvoid{
- return 0;
- void//定义静态函数{
- int cout<<n<<endl;
- 定义静态函数的好处：
[cpp] #include<iostream>
- usingnamespace
- class{
- private int a , b , c;
- staticint//声明静态数据成员public:
- intintint void GetSum();
- int//定义并初始化静态数据成员
- intintint{
- this this->b = b;
- this sum += a+b+c;
- void Myclass::GetSum()
- cout<<"sum="<<sum<<endl;
- intvoid{
- M.GetSum();
- N.GetSum();
- return 0;
- 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：
- 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：
[cpp] #include<iostream>
- usingnamespace
- class{
- private int a , b , c;
- staticint//声明静态数据成员public:
- intintint static void GetSum(); //声明静态成员函数
- int//定义并初始化静态数据成员
- intintint{
- this this->b = b;
- this 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
- "sum="}
- int main(void)
- Myclass M(1 , 2 , 3);
- Myclass N(4 , 5 , 6);
- Myclass::GetSum();
- return}
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。