Static用法

一、面向过程设计中的static

1、  静态全局变量：

对于一个完整的程序，在内存中的分布情况如下图：

　　代码区 //low address

　　全局数据区

　　堆区

　　栈区 //high address

一般程序把新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。

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（ 在函数体内声明的自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化，而在函数体外被声明的自动变量也会被初始化为0）；

（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；

2、静态局部变量

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

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关键字（类中的static关键字）

1、  静态数据成员：

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>

2、  关于静态成员函数，可以总结为以下几点： 　　

（1）       出现在类体外的函数定义不能指定关键字static； 　　

（2）       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； 　　

（3）       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； 　　

（4）       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； 　　

（5）       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；

3、注意事项：

(1)类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象，所以它没有this指针，这就导致了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。 　　

(2)不能将静态成员函数定义为虚函数。 　　

(3)由于静态成员声明于类中，操作于其外，所以对其取地址操作，就多少有些特殊，变量地址是指向其数据类型的指针 ，函数地址类型是一个“nonmember函数指针”。 　　

(4)由于静态成员函数没有this指针，所以就差不多等同于nonmember函数，结果就产生了一个意想不到的好处：成为一个callback函数，使得我们得以将C++和C-based X Window系统结合，同时也成功的应用于线程函数身上。 　　

(5)static并没有增加程序的时空开销，相反她还缩短了子类对父类静态成员的访问时间，节省了子类的内存空间。 　　

(6)静态数据成员在<定义或说明>时前面加关键字static。 　　

(7)静态数据成员是静态存储的，所以必须对它进行初始化。 　　

(8)静态成员初始化与一般数据成员初始化不同: 　　

初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态变量或对象相混淆； 　　

初始化时不加该成员的访问权限控制符private，public等； 　　

初始化时使用作用域运算符来标明它所属类； 　　

所以我们得出静态数据成员初始化的格式：<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值> 　　(9)为了防止父类的影响，可以在子类定义一个与父类相同的静态变量，以屏蔽父类的影响。这里有一点需要注意：我们说静态成员为父类和子类共享，但我们有重复定义了静态成员，这会不会引起错误呢？不会，我们的编译器采用了一种绝妙的手法：name-mangling 用以生成唯一的标志。在各通信公司的笔试面试中经常出现的考题就是static的作用及功能。

三、static修饰变量与函数的作用

（1）       缩小作用域：当同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。使用static修饰全局变量很函数以后，其只能在当前文件域内可见。

（2）       使变量内容寿命延长：由于static修饰的变量 （全部或局部）存储在静态数据区，该变量会在程序开始运行时就完成初始化，也是唯一一次的初始化。共有两种变量存储在静态存储 区：全局变量和static变量，只不过和全局变量比起来，static可以控制变量的可见范围。

（3）       修饰变量默认初始化为0。