一、static用法
C++的static有兩種用法:面向過程程序設計中的static和面向對象程序設計中的static。前者應用于普通變量和函數,不涉及類;后者主要說明static在類中的作用。
一、面向過程設計中的static
1、靜態全局變量:在全局變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態全局變量。我們先舉一個靜態全局變量的例子,如下:
//Example 1
#include <iostream>
static int n; //定義靜態全局變量void fn()
{n++;cout << n << endl;
}void main()
{n = 20;cout << n << endl;fn();
}
靜態全局變量有以下特點:
- 該變量在全局數據區分配內存;
- 未經初始化的靜態全局變量會被程序自動初始化為0(自動變量的值是隨機的,除非它被顯式初始化);
- 靜態全局變量在聲明它的整個文件都是可見的,而在文件之外是不可見的;
- 靜態變量都在全局數據區分配內存,包括后面將要提到的靜態局部變量。
對于一個完整的程序,在內存中的分布情況如下圖:
- 代碼區
- 全局數據區
- 堆區
- 棧區
一般程序的由new產生的動態數據存放在堆區,函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨著函數的退出而釋放空間,靜態數據(即使是函數內部的靜態局部變量)也存放在全局數據區。全局數據區的數據并不會因為函數的退出而釋放空間。
細心的讀者可能會發現,Example 1中的代碼中將static int n;?改為 int n; 程序照樣正常運行。的確,定義全局變量就可以實現變量在文件中的共享,但定義靜態全局變量還有以下好處:
- 靜態全局變量不能被其它文件所用;
- 其它文件中可以定義相同名字的變量,不會發生沖突;
您可以將上述示例代碼改為如下:
//Example 2
//File1
#include <iostream>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量int main()
{n = 20;cout << n << endl;fn();
}//File2
#include <iostream.h>
extern int n;
void fn()
{n++;cout << n << endl;
}
編譯并運行Example 2,您就會發現上述代碼可以分別通過編譯,但運行時出現錯誤。 試著將static int n;?改為int n; 再次編譯運行程序,細心體會全局變量和靜態全局變量的區別。
2、靜態局部變量
在局部變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態局部變量。
我們先舉一個靜態局部變量的例子,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,在函數體內定義了一個變量,每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存。但隨著程序退出函數體,系統就會收回棧內存,局部變量也相應失效。
但有時候我們需要在兩次調用之間對變量的值進行保存。通常的想法是定義一個全局變量來實現。但這樣一來,變量已經不再屬于函數本身了,不再僅受函數的控制,給程序的維護帶來不便。
靜態局部變量正好可以解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區,而不是保存在棧中,每次的值保持到下一次調用,直到下次賦新值。
靜態局部變量有以下特點:
該變量在全局數據區分配內存;
靜態局部變量在程序執行到該對象的聲明處時被首次初始化,即以后的函數調用不再進行初始化;
靜態局部變量一般在聲明處初始化,如果沒有顯式初始化,會被程序自動初始化為0;
它始終駐留在全局數據區,直到程序運行結束。但其作用域為局部作用域,當定義它的函數或語句塊結束時,其作用域隨之結束;?