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伴隨著不同源文件變量和函數(shù)之間的相互引用以及相互獨(dú)立的關(guān)系，產(chǎn)生了extern和static關(guān)鍵字。

static關(guān)鍵字在編寫(xiě)程序時(shí)有的三大類(lèi)用法：

一，static全局變量

一個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存中的布局圖

其中.text段保存進(jìn)程所執(zhí)行的程序二進(jìn)制文件，.data段保存進(jìn)程所有的已初始化的全局變量，.bss段保存進(jìn)程未初始化的全局變量(其他段中還有很多亂七八糟的段，暫且不表)。在進(jìn)程的整個(gè)生命周期中，.data段和.bss段內(nèi)的數(shù)據(jù)時(shí)跟整個(gè)進(jìn)程同生共死的，也就是在進(jìn)程結(jié)束之后這些數(shù)據(jù)才會(huì)壽終就寢。

當(dāng)一個(gè)進(jìn)程的全局變量被聲明為static之后，它的中文名叫靜態(tài)全局變量。靜態(tài)全局變量和其他的全局變量的存儲(chǔ)地點(diǎn)并沒(méi)有區(qū)別，都是在.data段(已初始化)或

者.bss段(未初始化)內(nèi)，但是它只在定義它的源文件內(nèi)有效，其他源文件無(wú)法訪問(wèn)它。所以，普通全局變量穿上static外衣后，它就變成了新娘，已心有所屬，只能被定義它的源文件(新郎)中的變量或函數(shù)訪問(wèn)

靜態(tài)全局變量有以下特點(diǎn)：

該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存;

未經(jīng)初始化的靜態(tài)全局變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0(自動(dòng)變量的值是隨機(jī)的，除非它被顯式初始化);

靜態(tài)全局變量在聲明它的整個(gè)文件都是可見(jiàn)的，而在文件之外是不可見(jiàn)的;靜態(tài)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(huì)發(fā)生沖突;

靜態(tài)變量都在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存，包括后面將要提到的靜態(tài)局部變量。對(duì)于一個(gè)完整的程序，在內(nèi)存中的分布情況如下圖：

代碼區(qū)

全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)

堆區(qū)

棧區(qū)

一般程序的由new產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存放在堆區(qū)，函數(shù)內(nèi)部的自動(dòng)變量存放在棧區(qū)。自動(dòng)變量一般會(huì)隨著函數(shù)的退出而釋放空間，靜態(tài)數(shù)據(jù)(即使是函數(shù)內(nèi)部的靜態(tài)局部變量)也存放在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)并不會(huì)因?yàn)楹瘮?shù)的退出而釋放空間。

二，static局部變量

通常，在函數(shù)體內(nèi)定義了一個(gè)變量，每當(dāng)程序運(yùn)行到該語(yǔ)句時(shí)都會(huì)給該局部變量分配棧內(nèi)存。但隨著程序退出函數(shù)體，系統(tǒng)就會(huì)收回棧內(nèi)存，局部變量也相應(yīng)失效。

普通的局部變量在�？臻g上分配，這個(gè)局部變量所在的函數(shù)被多次調(diào)用時(shí)，每次調(diào)用這個(gè)局部變量在棧上的位置都不一定相同。局部變量也可以在堆上動(dòng)態(tài)分配，但是記得使用完這個(gè)堆空間后要釋放之。

有時(shí)候我們需要在兩次調(diào)用之間對(duì)變量的值進(jìn)行保存。通常的想法是定義一個(gè)全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。但這樣一來(lái)，變量已經(jīng)不再屬于函數(shù)本身了，不再僅受函數(shù)的控制，給程序的維護(hù)帶來(lái)不便。

靜態(tài)局部變量正好可以解決這個(gè)問(wèn)題。靜態(tài)局部變量保存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，而不是保存

在棧中，每次的值保持到下一次調(diào)用，直到下次賦新值

static局部變量中文名叫靜態(tài)局部變量。它與普通的局部變量比起來(lái)有如下幾個(gè)區(qū)別：

1)位置：靜態(tài)局部變量被編譯器放在全局存儲(chǔ)區(qū).data(注意：不在.bss段內(nèi)，原因見(jiàn)3))，所以它雖然是局部的，但是在程序的整個(gè)生命周期中存在。

2)訪問(wèn)權(quán)限：靜態(tài)局部變量只能被其作用域內(nèi)的變量或函數(shù)訪問(wèn)。也就是說(shuō)雖然它會(huì)在程序的整個(gè)生命周期中存在，由于它是static的，它不能被其他的函數(shù)和源文件訪

問(wèn)。

3)值：靜態(tài)局部變量如果沒(méi)有被用戶(hù)初始化，則會(huì)被編譯器自動(dòng)賦值為0，以后每次調(diào)用靜態(tài)局部變量的時(shí)候都用上次調(diào)用后的值。這個(gè)比較好理解，每次函數(shù)調(diào)用靜態(tài)局部變量的時(shí)候都修改它然后離開(kāi)，下次讀的時(shí)候從全局存儲(chǔ)區(qū)讀出的靜態(tài)局部變量就是上次修改后的值。

函數(shù)每次被調(diào)用，普通局部變量都是重新分配，而靜態(tài)局部變量保持上次調(diào)用的值不變。

靜態(tài)局部變量有以下特點(diǎn)：

(1)該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存;

(2)靜態(tài)局部變量在程序執(zhí)行到該對(duì)象的聲明處時(shí)被首次初始化，即以后的函數(shù)調(diào)用不再進(jìn)行初始化;

(3)靜態(tài)局部變量一般在聲明處初始化，如果沒(méi)有顯式初始化，會(huì)被程序自動(dòng)初

始化為0;

(4)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�，�?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;

需要注意的是由于static局部變量的這種特性，使得含靜態(tài)局部變量的函數(shù)變得不可重入，即每次調(diào)用可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。這在多線程編程時(shí)可能會(huì)成為一種隱患。需要多

加注意。

三，static函數(shù)

相信大家還記得C++面向?qū)ο缶幊讨械膒rivate函數(shù)，私有函數(shù)只有該類(lèi)的成員變量或成員函數(shù)可以訪問(wèn)。在C語(yǔ)言中，也有“private函數(shù)”，它就是接下來(lái)要說(shuō)的static函數(shù)，完成面向?qū)ο缶幊讨衟rivate函數(shù)的功能。

當(dāng)你的程序中有很多個(gè)源文件的時(shí)候，你肯定會(huì)讓某個(gè)源文件只提供一些外界需要的接口，其他的函數(shù)可能是為了實(shí)現(xiàn)這些接口而編寫(xiě)，這些其他的函數(shù)你可能并不希望被外界(非本源文件)所看到，這時(shí)候就可以用static修飾這些“其他的函數(shù)”。

所以static函數(shù)的作用域是本源文件，把它想象為面向?qū)ο笾械膒rivate函數(shù)就可以

了。

static函數(shù)可以很好地解決不同原文件中函數(shù)同名的問(wèn)題，因?yàn)橐粋�(gè)源文件對(duì)于其他源文件中的static函數(shù)是不可見(jiàn)的。

定義靜態(tài)函數(shù)的好處：

靜態(tài)函數(shù)不能被其它文件所用;

其它文件中可以定義相同名字的函數(shù)，不會(huì)發(fā)生沖突;

面向?qū)ο蟮膕tatic關(guān)鍵字

一、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

在類(lèi)內(nèi)數(shù)據(jù)成員的聲明前加上關(guān)鍵字static，該數(shù)據(jù)成員就是類(lèi)內(nèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有以下特點(diǎn)：

對(duì)于非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，每個(gè)類(lèi)對(duì)象都有自己的拷貝。而靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被當(dāng)作是類(lèi)的成員。無(wú)論這個(gè)類(lèi)的對(duì)象被定義了多少個(gè)，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在程序中也只有一份拷貝，由該類(lèi)型的所有對(duì)象共享訪問(wèn)。也就是說(shuō)，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是該類(lèi)的所有對(duì)象所共有的。對(duì)該類(lèi)的多個(gè)對(duì)象來(lái)說(shuō)，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只分配一次內(nèi)存，供所有對(duì)象共用。所以，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對(duì)每個(gè)對(duì)象都是一樣的，它的值可以更新;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義時(shí)要分配空間，所以不能在類(lèi)聲明中定義。在Example 5中，語(yǔ)句int Myclass::Sum=0;是定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和普通數(shù)據(jù)成員一樣遵從public,protected,private訪問(wèn)規(guī)則;

因?yàn)殪o態(tài)數(shù)據(jù)成員在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存，屬于本類(lèi)的所有對(duì)象共享，所以，它不屬于特定的類(lèi)對(duì)象，在沒(méi)有產(chǎn)生類(lèi)對(duì)象時(shí)其作用域就可見(jiàn)，即在沒(méi)有產(chǎn)生類(lèi)的實(shí)例時(shí)，我們就可以操作它;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式為：

<數(shù)據(jù)類(lèi)型><類(lèi)名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<值>

類(lèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩種訪問(wèn)形式：

<類(lèi)對(duì)象名>.<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名> 或 <類(lèi)類(lèi)型名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)權(quán)限允許的話(huà)(即public的成員)，可在程序中，按上

述格式來(lái)引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 ;

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員主要用在各個(gè)對(duì)象都有相同的某項(xiàng)屬性的時(shí)候。比如對(duì)于一個(gè)存款類(lèi)，每個(gè)實(shí)例的利息都是相同的。所以，應(yīng)該把利息設(shè)為存款類(lèi)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(lèi)對(duì)象，利息數(shù)據(jù)成員都共享分配在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)存，所以節(jié)省存儲(chǔ)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(lèi)對(duì)象的利息全改變過(guò)來(lái)了;

同全局變量相比，使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：

1、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員沒(méi)有進(jìn)入程序的全局名字空間，因此不存在與程序中其它全局名字沖突的可能性;

2、可以實(shí)現(xiàn)信息隱藏。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是private成員，而全局變量不能;

二、靜態(tài)成員函數(shù)

與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，我們也可以創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)成員函數(shù)，它為類(lèi)的全部服務(wù)而不是為某一個(gè)類(lèi)的具體對(duì)象服務(wù)。靜態(tài)成員函數(shù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，都是類(lèi)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，屬于類(lèi)定義的一部分。普通的成員函數(shù)一般都隱含了一個(gè)this指針，this指針指向類(lèi)的對(duì)象本身，因?yàn)槠胀ǔ蓡T函數(shù)總是具體的屬于某個(gè)類(lèi)的具體對(duì)象的。通常情況下，this是缺省的。如函數(shù)fn()實(shí)際上是this->fn()。但是與普通函數(shù)相比，靜態(tài)成員函數(shù)由于不是與任何的對(duì)象相聯(lián)系，因此它不具有this指針。從這個(gè)意義上講，它無(wú)法訪問(wèn)屬于類(lèi)對(duì)象的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，也無(wú)法訪問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù)，它只能調(diào)用其余的靜態(tài)成員函數(shù)。

關(guān)于靜態(tài)成員函數(shù)，可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

出現(xiàn)在類(lèi)體外的函數(shù)定義不能指定關(guān)鍵字static;

靜態(tài)成員之間可以相互訪問(wèn)，包括靜態(tài)成員函數(shù)訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和訪問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù);

非靜態(tài)成員函數(shù)可以任意地訪問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù)和非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;

由于沒(méi)有this指針的額外開(kāi)銷(xiāo)，因此靜態(tài)成員函數(shù)與類(lèi)的全局函數(shù)相比速度上會(huì)有少許的增長(zhǎng);調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)，可以用成員訪問(wèn)操作符(.)和(->)為一個(gè)類(lèi)的對(duì)象或指向類(lèi)對(duì)象的指針調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)，也可以直接使用如下格式：

<類(lèi)名>::<靜態(tài)成員函數(shù)名>(<參數(shù)表>)

調(diào)用類(lèi)的靜態(tài)成員函數(shù)。