C++ static關鍵字

原帖地址：http://blog.csdn.net/tiger_ibm/article/details/7548954

在C語言中，static的字面意思很容易把我們導入歧途，其實它的作用有三條。
（1）先來介紹它的第一條也是最重要的一條：隱藏。
當我們同時編譯多個文件時，所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性。爲理解這句話，我舉例來說明。我們要同時編譯兩個源文件，一個是a.c，另一個是main.c。
下面是a.c的內容
char a = 'A'; // global variable
void msg()
{
printf("Hello\n");
}
下面是main.c的內容
int main(void)
{
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}
程序的運行結果是：
A Hello
你可能會問：爲什麼在a.c中定義的全局變量a和函數msg能在main.c中使用？前面說過，所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性，其它的源文件也能訪問。此例中，a是全局變量，msg是函數，並且都沒有加static前綴，因此對於另外的源文件main.c是可見的。
如果加了static，就會對其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static，main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數和同名變量，而不必擔心命名衝突。Static可以用作函數和變量的前綴，對於函數來講，static的作用僅限於隱藏，而對於變量，static還有下面兩個作用。
（2）static的第二個作用是保持變量內容的持久。存儲在靜態數據區的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態存儲區：全局變量和static變量，只不過和全局變量比起來，static可以控制變量的可見範圍，說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見，但我還是舉一個例子。
＃i nclude <stdio.h>
int fun(void){
static int count = 10; //事實上此賦值語句從來沒有執行過
return count--;
}
int count = 1;
int main(void)
{
printf("global\t\tlocal static\n");
for(; count <= 10; ++count)
printf("%d\t\t%d\n", count, fun());
return 0;
}
程序的運行結果是：
global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
10 1
（3）static的第三個作用是默認初始化爲0。其實全局變量也具備這一屬性，因爲全局變量也存儲在靜態數據區。在靜態數據區，內存中所有的字節默認值都是0x00，某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣，我們可以一個一個地把所有元素都置0，然後把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的，就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數組當字符串來用，但又覺得每次在字符數組末尾加&rsquo;\0&rsquo;太麻煩。如果把字符串定義成靜態的，就省去了這個麻煩，因爲那裏本來就是&rsquo;\0&rsquo;。不妨做個小實驗驗證一下。
＃i nclude <stdio.h>
int a;
int main(void)
{
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
return 0;
}
程序的運行結果如下
integer: 0; string: (begin)(end)
最後對static的三條作用做一句話總結。首先static的最主要功能是隱藏，其次因爲static變量存放在靜態存儲區，所以它具備持久性和默認值0。

C++類成員static變量
　靜態成員的提出是爲了解決數據共享的問題。實現共享有許多方法，如：設置全局性的變量或對象是一種方法。但是，全局變量或對象是有侷限性的。這一章裏，我們主要講述類的靜態成員來實現數據的共享。

　　靜態數據成員

　　在類中，靜態成員可以實現多個對象之間的數據共享，並且使用靜態數據成員還不會破壞隱藏的原則，即保證了安全性。因此，靜態成員是類的所有對象中共享的成員，而不是某個對象的成員。

　　使用靜態數據成員可以節省內存，因爲它是所有對象所公有的，因此，對多個對象來說，靜態數據成員只存儲一處，供所有對象共用。靜態數據成員的值對每個對象都是一樣，但它的值是可以更新的。只要對靜態數據成員的值更新一次，保證所有對象存取更新後的相同的值，這樣可以提高時間效率。

　　靜態數據成員的使用方法和注意事項如下：

　　1、靜態數據成員在定義或說明時前面加關鍵字static。

　　2、靜態成員初始化與一般數據成員初始化不同。靜態數據成員初始化的格式如下：

　　　　<數據類型><類名>::<靜態數據成員名>=<值>

　　這表明：

      　　(1) 初始化在類體外進行，而前面不加static，以免與一般靜態變量或對象相混淆。

　　(2) 初始化時不加該成員的訪問權限控制符private，public等。

　　(3) 初始化時使用作用域運算符來標明它所屬類，因此，靜態數據成員是類的成員，而不是對象的成員。

　　3、靜態數據成員是靜態存儲的，它是靜態生存期，必須對它進行初始化。

　　4、引用靜態數據成員時，採用如下格式：

　　　<類名>::<靜態成員名>

　　如果靜態數據成員的訪問權限允許的話(即public的成員)，可在程序中，按上述格式來引用靜態數據成員。

　　下面舉一例子，說明靜態數據成員的應用：

#include 
class Myclass
{
public:
Myclass(int a, int b, int c);
void GetNumber();
void GetSum();
private:
int A, B, C;
static int Sum;
};

int Myclass::Sum = 0;

Myclass::Myclass(int a, int b, int c)
{
A = a;
B = b;
C = c;
Sum += A+B+C;
}

void Myclass::GetNumber()
{
cout<<"Number="<<a<<","<<b<<","<<c<<endl;
}

void Myclass::GetSum()
{
cout<<"Sum="<<sum<<endl;
}

void main()
{
Myclass M(3, 7, 10),N(14, 9, 11);
M.GetNumber();
N.GetNumber();
M.GetSum();
N.GetSum();
}

　　從輸出結果可以看到Sum的值對M對象和對N對象都是相等的。這是因爲在初始化M對象時，將M對象的三個int型數據成員的值求和後賦給了Sum，於是Sum保存了該值。在初始化N對象時，對將N對象的三個int型數據成員的值求和後又加到Sum已有的值上，於是Sum將保存另後的值。所以，不論是通過對象M還是通過對象N來引用的值都是一樣的，即爲54。

類中static 成員函數
　靜態成員函數

　　靜態成員函數和靜態數據成員一樣，它們都屬於類的靜態成員，它們都不是對象成員。因此，對靜態成員的引用不需要用對象名。

　　在靜態成員函數的實現中不能直接引用類中說明的非靜態成員，可以引用類中說明的靜態成員。如果靜態成員函數中要引用非靜態成員時，可通過對象來引用。下面通過例子來說明這一點。

#include 
class M
{
public:
M(int a) { A=a; B+=a;}
static void f1(M m);
private:
int A;
static int B;
};

void M::f1(M m)
{
cout<<"A="<<m.a<<endl;
 cout<<"B="<<b<<endl;
 }

int M::B=0;
void main()
{
M P(5),Q(10);
M::f1(P); file://調用時不用對象名
M::f1(Q);
}

　　讀者可以自行分析其結果。從中可看出，調用靜態成員函數使用如下格式：

　　　<類名>::<靜態成員函數名>(<參數表>);