不管是 C,C++,它们中都包含 static。当然这其中的用法及作用也是不一样的。下面主要介绍 static 在 C++ 中的用法:
要理解 static,就必须要先理解另一个与之相对的关键字,很多人可能都还不知道有这个关键字,那就是 auto,其实我们通常声明的不用 static 修饰的变量,都是 auto 的,因为它是默认的,就象 short 和 long 总是默认为 int 一样;我们通常声明一个变量:
int a;
string s;
其实就是:
auto int a;
auto string s;
而 static 变量的声明是:
static int a;
static string s;
这样似乎可以更有利于理解 auto 和 static 是一对成对的关键字吧,就像 private,protected,public 一样;auto 的含义是由程序自动控制变量的生存周期,通常指的就是变量在进入其作用域的时候被分配,离开其作用域的时候被释放;而 static 就是不 auto,变量在程序初始化时被分配,直到程序退出前才被释放;也就是 static 是按照程序的生命周期来分配释放变量的,而不是变量自己的生命周期;所以,像这样的例子:
void func()
{
int a;
static int b;
}
每一次调用该函数,变量 a 都是新的,因为它是在进入函数体的时候被分配,退出函数体的时候被释放,所以多个线程调用该函数,都会拥有各自独立的变量 a,因为它总是要被重新分配的;而变量 b 不管你是否使用该函数,在程序初始化时就被分配的了,或者在第一次执行到它的声明的时候分配(不同的编译器可能不同),所以多个线程调用该函数的时候,总是访问同一个变量 b,这也是在多线程编程中必须注意的!
static 的全部用法:
1.类的静态成员
class A
{
private:
static int s_value;
};
在 cpp 中必须对它进行初始化:
int A:: s_value = 0; // 注意,这里没有 static 的修饰!
类的静态成员是该类所有实例的共用成员,也就是在该类的范畴内是个全局变量,也可以理解为是一个名为 A::s_value
的全局变量,只不过它是带有类安全属性的;道理很简单,因为它是在程序初始化的时候分配的,所以只分配一次,所以就是共用的;
类的静态成员必须初始化,道理也是一样的,因为它是在程序初始化的时候分配的,所以必须有初始化,类中只是声明,在 cpp 中才是初始化,你可以在初始化的代码上放个断点,在程序执行 main 的第一条语句之前就会先走到那;如果你的静态成员是个类,那么就会调用到它的构造函数;
2.类的静态函数
class A
{
private:
static void func(int value);
};
实现的时候也不需要 static 的修饰,因为 static 是声明性关键字;类的静态函数是在该类的范畴内的全局函数,不能访问类的私有成员,只能访问类的静态成员,不需要类的实例即可调用;实际上,它就是增加了类的访问权限的全局函数:
void A::fun(int);
静态成员函数可以继承和覆盖, 但无法是虚函数;
3.只在 cpp 内有效的全局变量
在 cpp 文件的全局范围内声明:
static int g_value = 0;
这个变量的含义是在该 cpp 内有效,但是其他的 cpp 文件不能访问这个变量;如果有两个 cpp 文件声明了同名的全局静态变量,那么他们实际上是独立的两个变量;
如果不使用 static 声明全局变量:
int g_value = 0;
那么将无法保证这个变量不被别的 cpp 共享,也无法保证一定能被别的 cpp 共享,因为要让多个 cpp 共享一个全局变量,应将它声明为 extern(外部)的;也有可能编译会报告变量被重复定义;总之不建议这样的写法,不明确这个全局变量的用法;
如果在一个头文件中声明:
static int g_vaule = 0;
那么会为每个包含该头文件的 cpp 都创建一个全局变量,但他们都是独立的;所以也不建议这样的写法,一样不明确需要怎样使用这个变量,因为只是创建了一组同名而不同作用域的变量;
这里顺便说一下如何声明所有 cpp 可共享的全局变量,在头文件里声明为 extern 的:
extern int g_value; // 注意,不要初始化值!
然后在其中任何一个包含该头文件的 cpp 中初始化(一次)就好:
int g_value = 0; // 初始化一样不要 extern 修饰,因为 extern 也是声明性关键字;
然后所有包含该头文件的 cpp 文件都可以用 g_value 这个名字访问相同的一个变量;
4.只在 cpp 内有效的全局函数
在 cpp 内声明:
static void func();
函数的实现不需要 static 修饰,那么这个函数只可在本 cpp 内使用,不会同其他 cpp 中的同名函数引起冲突;道理和如果不使用 static 会引起的问题和第 3 点一样;不要在头文件中声明 static 的全局函数,不要在 cpp 内声明非 static 的全局函数,如果你要在多个 cpp 中复用该函数,就把它的声明提到头文件里去,否则在 cpp 内部声明需要加上 static 修饰;在 C 语言中这点由为重要!
总之,不管是面向过程程序设计中的 static 和还是面向对象程序设计中的 static,只要遵循以上四点,相信这方面的困难都可以解决。