C++ static 静态数据和静态函数总结

本文总结了所有关于C++ static修饰的数据和函数使用方法，作用和注意事项。
原创出处：靖空间靖心
关键字static在可以修饰变量和函数


一 静态数据成员： 


public/protected/private访问规则不变


1.静态数据成员的声明： 
静态数据成员实际上是类域中的全局变量。
谨记：在.h类里面的静态成员数据和函数都只是相当于声明的作用，而不是定义！！！
定义才分配空间，而声明不分配。
在类里面只有const static才可以初始化，作为常量使用。const或者static都不可以。
 
2. 静态数据的定义：
必须在.cpp文件中定义，否则就会出现无法识别外部符号的错误。
 
网上有人说：它也不能在头文件中类声明的外部定义，因为那会造成在多个使用该类的源文件中，对其重复定义。
其实是错误的，因为不单只是静态数据，而是所有数据都不能在.h文件中定义！


3.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。
可以想象为类内的全局变量。


4.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： 
[cpp] view plaincopyprint?
class cla{   
public :   
    static int i1;   
    int i2;   
    void f1(int i = i1);//OK   
    void f2(int i = i2);//错误   
};   




5. 静态数据成员的类型可以是本类的类型，而普通数据成员则不可以。 
[cpp] view plaincopyprint?
class cla{   
public :   
    static base obj1;//正确  
    base obj2;//错误   
    base *p;//正确   
    base &ob;//正确  
};   




6.const可以修改mutable数据成员。 


二 静态成员函数 


1.可以在没有定义任何对象前使用，无须创建任何对象实例
[cpp] view plaincopyprint?
class cla  
{  
publice:  
    static void func();  
}  
cla::func();//OK  






2.静态成员函数不可以调用类的非静态成员, 静态成员函数不含this指针。
而非静态成员必须与特定对象相对。


3.静态成员函数不允许使用类型限定符，就是不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。 
[cpp] view plaincopyprint?
class base{  
    virtual static void f1();//错误   
    static void f2() const;//错误   
    static void f3() volatile;//错误   
};   
 
 static作用：
1）隐藏，不同文件可以有相同的static全局变量名，不会产生冲突，因为static变量是只在本文件可见。
2）保持变量内容的持久， 可作统计次数功能，如统计同一个类创建了多少个对象。
3）默认初始化为0，
4）静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区，直到退出应用程序实例，避免了调用函数时压栈出栈，速度快很多。 
5）可以在子类定义一个与父类相同的静态变量，这就屏蔽了父类的静态变量。
 
全局变量也具备这一属性，因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区，内存中所有的字节默认值都是0x00。
但是为了养成良好习惯，也应该手动初始化一下。
最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0。
静态存储区：内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。主要存放静态数据、全局数据和常量。
 
引用网上某人的分析：
C程序一直由下列部分组成：
  1）正文段——CPU执行的机器指令部分；一个程序只有一个副本；只读，防止程序由于意外事故而修改自身指令；    
  2）初始化数据段（数据段）——在程序中所有赋了初值的全局变量，存放在这里。    
  3）非初始化数据段（bss段）——在程序中没有初始化的全局变量；内核将此段初始化为0。     
  4）栈——增长方向：自顶向下增长；自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息（返回地址；环境信息）。      
  5）堆——动态存储分。
当static用来修饰局部变量的时候，它就改变了局部变量的存储位置，从原来的栈中存放改为静态存储区。但是局部静态变量在离开作用域之后，并没有被销毁，而是仍然驻留在内存当中，直到程序结束，只不过我们不能再对他进行访问。