（轉）靜態變量詳解

數據成員可以分靜態變量、非靜態變量兩種. 
靜態成員：靜態類中的成員加入static修飾符,即是靜態成員.可以直接使用類名+靜態成員名訪問此靜態成員,因爲靜態成員存在於內存,非靜態成員需要實例化纔會分配內存,所以靜態成員不能訪問非靜態的成員..因爲靜態成員存在於內存,所以非靜態成員可以直接訪問類中靜態的成員. 

非成靜態員：所有沒有加Static的成員都是非靜態成員,當類被實例化之後,可以通過實例化的類名進行訪問..非靜態成員的生存期決定於該類的生存期..而靜態成員則不存在生存期的概念,因爲靜態成員始終駐留在內容中.. 

一個類中也可以包含靜態成員和非靜態成員,類中也包括靜態構造函數和非靜態構造函數.. 

分兩個方面來總結，第一方面主要是相對於面向過程而言，即在這方面不涉及到類，第二方面相對於面向對象而言，主要說明static在類中的作用。 

一、在面向過程設計中的static關鍵字 

1、靜態全局變量 

定義：在全局變量前，加上關鍵字 static 該變量就被定義成爲了一個靜態全局變量。 

特點： 
　　A、該變量在全局數據區分配內存。 
　　B、初始化：如果不顯式初始化，那麼將被隱式初始化爲0(自動變量是隨機的,除非顯式地初始化)。 
　　C、訪變量只在本源文件可見，嚴格的講應該爲定義之處開始到本文件結束。 

　　例（摘於C++程序設計教程---錢能主編P103）： 　　　　　　　　//file1.cpp 
　　　　　　　　//Example 1 
                            #include <iostream.h> 
                            void fn(); 
                            static int n; //定義靜態全局變量 
                            void main() 
                            { 
                n=20; 
                cout < <n < <endl; 
                fn(); 
                            } 

                              void fn() 
                              { 
                n++; 
                cout < <n < <endl; 
                              } 

　　D、文件作用域下聲明的const的常量默認爲static存儲類型。 

靜態變量都在全局數據區分配內存，包括後面將要提到的靜態局部變量。對於一個完整的程序，在內存中的分佈情況如下圖： 
　 代碼區 
全局數據區 
堆區 
棧區 


　　一般程序的由new產生的動態數據存放在堆區，函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨着函數的退出而釋放空間，靜態數據（即使是函數內部的靜態局部變量）也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會因爲函數的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現，Example 1中的代碼中將 

                static int n; //定義靜態全局變量 

改爲: 

int n; //定義全局變量程序照樣正常運行。的確，定義全局變量就可以實現變量在文件中的共享，但定義靜態全局變量還有以下好處： 

靜態全局變量不能被其它文件所用；(好像是區別extern的) 
其它文件中可以定義相同名字的變量，不會發生衝突； 
您可以將上述示例代碼改爲如下： 

//Example 2 
//File1 
#include <iostream.h> 
void fn(); 
static int n; //定義靜態全局變量(只能在本文件中使用) 
void main() 
{ 
n=20; 
cout < <n < <endl; 
fn(); 
} 

//File2 
#include <iostream.h> 
extern int n;(可在別的文件中引用這個變量) 
void fn() 
{ 
n++; 
cout < <n < <endl; 
}編譯並運行Example 2，您就會發現上述代碼可以分別通過編譯，但link時出現錯誤。試着將 static int n; //定義靜態全局變量 
改爲 
int n; //定義全局變量 
再次編譯運行程序，細心體會全局變量和靜態全局變量的區別。2、靜態局部變量 定義：在局部變量前加上static關鍵字時，就定義了靜態局部變量。我們先舉一個靜態局部變量的例子，如下：//Example 3 
#include <iostream.h> 
void fn(); 
void main() 
{ 
fn(); 
fn(); 
fn(); 
} 
void fn() 
{ 
static n=10; 
cout < <n < <endl; 
n++; 
} 
　　通常，在函數體內定義了一個變量，每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存。但隨着程序退出函數體，系統就會收回棧內存，局部變量也相應失效。 
　　但有時候我們需要在兩次調用之間對變量的值進行保存。通常的想法是定義一個全局變量來實現。但這樣一來，變量已經不再屬於函數本身了，不再僅受函數的控制，給程序的維護帶來不便。 
　　靜態局部變量正好可以解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區，而不是保存在棧中，每次的值保持到下一次調用，直到下次賦新值。 

特點： 
　　A、該變量在全局數據區分配內存。 
　　B、初始化：如果不顯式初始化，那麼將被隱式初始化爲0,以後的函數調用不再進行初始化。 
　　C、它始終駐留在全局數據區，直到程序運行結束。但其作用域爲局部作用域，當定義它的函數或　語句塊結束時，其作用域隨之結束。3、靜態函數（注意與類的靜態成員函數區別） 定義：在函數的返回類型前加上static關鍵字，函數即被定義成靜態函數。 特點： 　　A、靜態函數與普通函數不同，它只能在聲明它的文件當中可見，不能被其它文件使用。 　　靜態函數的例子：//Example 4 
#include <iostream.h> 
static void fn();//聲明靜態函數 
void main() 
{ 
fn(); 
} 
void fn()//定義靜態函數 
{ 
int n=10; 
cout < <n < <endl; 
}定義靜態函數的好處：靜態函數不能被其它文件所用； 
其它文件中可以定義相同名字的函數，不會發生衝突； 
二、面向對象的static關鍵字（類中的static關鍵字） 

1、靜態數據成員 

在類內數據成員的聲明前加上關鍵字static，該數據成員就是類內的靜態數據成員。先舉一個靜態數據成員的例子。 

//Example 5 
#include <iostream.h> 
class Myclass 
{ 
public: 
Myclass(int a,int b,int c); 
void GetSum(); 
private: 
int a,b,c; 
static int Sum;//聲明靜態數據成員 
}; 
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員 

Myclass::Myclass(int a,int b,int c) 
{ 
this->a=a; 
this->b=b; 
this->c=c; 
Sum+=a+b+c; 
} 

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

void main() 
{ 
Myclass M(1,2,3); 
M.GetSum(); 
Myclass N(4,5,6); 
N.GetSum(); 
M.GetSum(); 

}可以看出，靜態數據成員有以下特點： 

對於非靜態數據成員，每個類對象都有自己的拷貝。而靜態數據成員被當作是類的成員。無論這個類的對象被定義了多少個，靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝，由該類型的所有對象共享訪問。也就是說，靜態數據成員是該類的所有對象所共有的。對該類的多個對象來說，靜態數據成員只分配一次內存，供所有對象共用。所以，靜態數據成員的值對每個對象都是一樣的，它的值可以更新； 
靜態數據成員存儲在全局數據區。靜態數據成員定義時要分配空間，所以不能在類聲明中定義。在Example 5中，語句int Myclass::Sum=0;是定義靜態數據成員； 
靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public,protected,private訪問規則； 
因爲靜態數據成員在全局數據區分配內存，屬於本類的所有對象共享，所以，它不屬於特定的類對象，在沒有產生類對象時其作用域就可見，即在沒有產生類的實例時，我們就可以操作它； 
靜態數據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爲： 
＜數據類型＞＜類名＞::＜靜態數據成員名＞=＜值＞ 
類的靜態數據成員有兩種訪問形式： 
＜類對象名＞.＜靜態數據成員名＞ 或 ＜類類型名＞::＜靜態數據成員名＞ 
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 ； 
靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。比如對於一個存款類，每個實例的利息都是相同的。所以，應該把利息設爲存款類的靜態數據成員。這有兩個好處，第一，不管定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局數據區的內存，所以節省存儲空間。第二，一旦利息需要改變時，只要改變一次，則所有存款類對象的利息全改變過來了；
同全局變量相比，使用靜態數據成員有兩個優勢： 
靜態數據成員沒有進入程序的全局名字空間，因此不存在與程序中其它全局名字衝突的可能性； 
可以實現信息隱藏。靜態數據成員可以是private成員，而全局變量不能； 
2、靜態成員函數 

　　與靜態數據成員一樣，我們也可以創建一個靜態成員函數，它爲類的全部服務而不是爲某一個類的具體對象服務。靜態成員函數與靜態數據成員一樣，都是類的內部實現，屬於類定義的一部分。普通的成員函數一般都隱含了一個this指針，this指針指向類的對象本身，因爲普通成員函數總是具體的屬於某個類的具體對象的。通常情況下，this是缺省的。如函數fn()實際上是this->fn()。但是與普通函數相比，靜態成員函數由於不是與任何的對象相聯繫，因此它不具有this指針。從這個意義上講，它無法訪問屬於類對象的非靜態數據成員，也無法訪問非靜態成員函數，它只能調用其餘的靜態成員函數。下面舉個靜態成員函數的例子。 

//Example 6 
#include <iostream.h> 
class Myclass 
{ 
public: 
Myclass(int a,int b,int c); 
static void GetSum();/聲明靜態成員函數 
private: 
int a,b,c; 
static int Sum;//聲明靜態數據成員 
}; 
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員 

Myclass::Myclass(int a,int b,int c) 
{ 
this->a=a; 
this->b=b; 
this->c=c; 
Sum+=a+b+c; //非靜態成員函數可以訪問靜態數據成員 
} 

void Myclass::GetSum() //靜態成員函數的實現 
{ 
// cout < <a < <endl; //錯誤代碼，a是非靜態數據成員 
cout < <"Sum=" < <Sum < <endl; 
} 

void main() 
{ 
Myclass M(1,2,3); 
M.GetSum(); 
Myclass N(4,5,6); 
N.GetSum(); 
Myclass::GetSum(); 
} 

關於靜態成員函數，可以總結爲以下幾點： 


出現在類體外的函數定義不能指定關鍵字static； 
靜態成員之間可以相互訪問，包括靜態成員函數訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函數； 
非靜態成員函數可以任意地訪問靜態成員函數和靜態數據成員； 
靜態成員函數不能訪問非靜態成員函數和非靜態數據成員； 
由於沒有this指針的額外開銷，因此靜態成員函數與類的全局函數相比速度上會有少許的增長； 
調用靜態成員函數，可以用成員訪問操作符(.)和(->)爲一個類的對象或指向類對象的指針調用靜態成員函數，