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分类: C/C++

2010-12-10 17:26:53

面向过程设计中的Static:
1.静态全局变量

static int n;

静态全局变量有以下特点:   
该变量在全局数据区分配内存;   
未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0(自动变量的值是随机的,除非它被显式初始化);   
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;   
静态变量在全局数据区分配内存,包括后面将要提到的静态局部变量。

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   

一般程序的由new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。

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;

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。

void fn()
{
   static int n=10;
}

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。

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:   
该变量在全局数据区分配内存;   
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;   
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;   
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。

static void fn();//声明静态函数

void fn()//定义静态函数

{
}

定义静态函数的好处:   
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;

面向对象的Static
1、静态数据成员   
在类内数据成员的声明前加上关键字static,该数据成员就是类内的静态数据成员。

对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝。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。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,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。

同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:   
静态数据成员没有进入程序的全局名字空间,因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性;   
可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员,而全局变量不能;

2、静态成员函数   

与静态数据成员一样,我们也可以创建一个静态成员函数,它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部 实现,属于类定义的一部分。 普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this 是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指 针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数。

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>)   

什么时候使用static
需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务,同时又力求不破坏类的封装性,即要求此成员隐藏在类的内部,对外不可见。静态数据成员要在程序一开始运行时就必须存在。因为函数在程序运行中被调用,所以静态数据成员不能在任何函数内分配空间和初始化。 它的空间分配有三个可能的地方,一是作为类的外部接口的头文件,那里有类声明;二是类定义的内部实现,那里有类的成员函数定义;三是应用程序的main()函数前的全局数据声明和定义处。

可以节省内存,因为它是所有对象所公有的,因此,对多个对象来说,静态数据成员只存储一处,供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对象都是一样,但它的值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次,保证所有对象存取更新后的相同的值,这样可以提高时间效率。

当一个源程序由多个源文件组成时,C语言根据函数能否被其它源文件中的函数调用,将函数分为内部函数和外部函数。

内部函数(又称静态函数)   

如果在一个源文件中定义的函数,只能被本文件中的函数调用,而不能被同一程序其它文件中的函数调用,这种函数称为内部函数。   

定义一个内部函数,只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可,如下所示:   

static 函数类型 函数名(函数参数表)   {……}   

关键字“static”,译成中文就是“静态的”,所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式,而是指对函数的作用域仅局限于本文件。   

使用内部函数的好处是:不同的人编写不同的函数时,不用担心自己定义的函数,是否会与其它文件中的函数同名,因为同名也没有关系。

外部函数

外部函数的定义:在定义函数时,如果没有加关键字“static”,或冠以关键字“extern”,表示此函数是外部函数:   
[extern] 函数类型 函数名(函数参数表)   {……}   
调用外部函数时,需要对其进行说明:   
[extern] 函数类型 函数名(参数类型表)[,函数名2(参数类型表2)……];

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