面试之C++：static的作用

一、在面向过程设计中的static关键字

1、静态全局变量 

定义：在全局变量前，加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量。 

特点： 

　　A、该变量在全局数据区分配内存。 

　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0。 

　　C、访变量只在本源文件可见，严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。 

　　例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）： 　　　　　　　　//file1.cpp 

#include<iostream.h>
　　　　　　　　void fn();
　　　　　　　　extern int n;
　　　　　　　　void main()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　n=20;
　　　　　　　　　　cout << n << endl;
　　　　　　　　　　fn();
　　　　　　　　}

　　　　　　　　//file2.cpp
　　　　　　　　#include<iostream.h>

　　　　　　　　static int n; //定义静态全局变量，初始化为0；
　　　　　　　　void fn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　n++;
　　　　　　　　　　cout << n << endl;
　　　　　　　　}

　　文件分别编译能通过，但连接时file1.cpp 中的变量n找不到定义，产生连接错误。 

　　D、文件作用域下声明的const的常量默认为static存储类型。 

2、静态局部变量 

定义：在局部变量前加上static关键字时，就定义了静态局部变量。 

特点： 

　　A、该变量在全局数据区分配内存。 

　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0。 

　　C、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（注意与类的静态成员函数区别） 

定义：在函数的返回类型前加上static关键字，函数即被定义成静态函数。 

特点： 

　　A、静态函数只能在本源文件中使用（这是与普通函数区别） 

　　例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）： 　　　　　　　　//file1.cpp 

　void fn();
　　　　　　　　void staticFn()

　　　　　　　　void main()
　　　　　　　　{

　　　　　　　　　　fn();
　　　　　　　　　　staticFn();
　　　　　　　　}

　　　　　　　　//file2.cpp
　　　　　　　　#include<iostream.h>

　　　　　　　　static void staticFn();
　　　　　　　　void fn();

　　　　　　　　void fn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　staticFn();
　　　　　　　　　　cout << "this is fn() \n";
　　　　　　　　}

　　　　　　　　void staticFn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　cout << "this is staticFn() \n";
　　　　　　　　}

连接时，将产生找不到函数staticFn()定义的错误。 

　　B、注意事项 

　　在文件作用域下声明的inline函数默认为static类型。 

二、面象对象中的static关键字

1、 静态数据成员： 

类体中的数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样，静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时，静态数据成员还具有以下特点： 

1.1、静态数据成员的定义。 

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以，静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。 

其定义方式与全局变量相同。举例如下： 

xxx.h文件 

class base{ 

private: 

static const int _i;//声明，标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。 

}; 

xxx.cpp文件 

const int base::_i=10;//定义(初始化)时不受private和protected访问限制. 

注：不要试图在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数的情况下，这样做会引起重复定义这样的错误。即使加上#ifndef #define #endif或者#pragma once也不行。 

1.2、静态数据成员被 类 的所有对象所共享，包括该类派生类的对象。即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。举例如下： 

class base{
public :
static int _num;//声明
};
int base::_num=0;//静态数据成员的真正定义

class derived:public base{
};

main()
{
base a;
derived b;
a._num++;
cout<<"base class static data number _num is"<<a._num<<endl;
b._num++;
cout<<"derived class static data number _num is"<<b._num<<endl;
}

 

// 结果为1,2;可见派生类与基类共用一个静态数据成员。 

1.3、静态数据成员可以成为成员函数的可选参数，而普通数据成员则不可以。举例如下： 

class base{
public :
static int _num;//声明
};
int base::_num=0;//静态数据成员的真正定义

class derived:public base{
};

main()
{
base a;
derived b;
a._num++;
cout<<"base class static data number _num is"<<a._num<<endl;
b._num++;
cout<<"derived class static data number _num is"<<b._num<<endl;
}

1.4、★静态数据成员的类型可以是所属类的类型，而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为 所属类类型的 指针或引用。举例如下： 

class base{
public :
static base _object1;//正确，静态数据成员
base _object2;//错误
base *pObject;//正确，指针
base &mObject;//正确，引用
};

1.5、★这个特性，我不知道是属于标准c++中的特性，还是vc6自己的特性。 

静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下： 

class base{
public:
base(){_i=0;_val=0;}

mutable int _i;
static int _staticVal;
int _val;
void test() const{//const 成员函数

_i++;//正确，mutable数据成员
_staticVal++;//正确，static数据成员
_val++;//错误

}
};
int base::_staticVal=0;

二、静态成员函数 

静态成员函数没有什么太多好讲的。 

2.1、静态成员函数的地址可用普通函数指针储存，而普通成员函数地址需要用 类成员函数指针来储存。举例如下： 

class base{
static int func1();
int func2();
};

int (*pf1)()=&base::func1;//普通的函数指针
int (base::*pf2)()=&base::func2;//成员函数指针

2.2、静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。 

2.3、静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下： 

class base{
virtual static void func1();//错误
static void func2() const;//错误
static void func3() volatile;//错误
};

最后要说的一点是，静态成员是可以独立访问的，也就是说，无须创建任何对象实例就可以访问。