C/C++的static关键字作用
2018-07-02 本文已影响181人
XDgbh
一、限制符号的作用域只在本程序文件
- 若变量或函数（统称符号）使用static修饰，则只能在本程序文件内使用，其他程序文件不能调用（非static的可以通过extern 关键字声明该变量是在其他文件内定义的，此文件可调用）。不加static修饰的，则默认是可以被其他程序文件调用的。
- 本程序文件内的非static函数也可以随意调用static的变量和函数。只是限制了外部程序文件的函数不能调用。
原理：默认的变量和函数名（统一称为符号）在编译成汇编代码.s文件时，会有
.globl func_name，.globl指示告诉汇编器，func_name这个符号要被链接器用到（汇编文件在经过汇编器处理成二进制的.o文件时，符号会被变量或函数实际的地址值代替），所以要在目标文件的符号表中标记它是一个全局符号。如果一个符号没有用.globl声明，就表示这个符号不会被链接器用到。而static关键字修饰的符号在编译成汇编代码.s文件时，就不会被.globl声明，因此不会参与后序链接就不会被其他程序文件调用到。
（不同程序文件的函数变量互相调用是在链接各个.o文件步骤后进行的，前面预编译、编译、汇编步骤都是对单个程序文件进行操作）
二、指定变量的存储位置
- 对于函数内的变量。auto变量（函数局部变量）都是在栈内存区存放，函数结束后就自动释放。但是全局的和函数内定义的static变量都是存放在数据区的，且只存一份，只在整个程序结束后才自动释放。
- 由于static变量只存一份即同一地址，所以不管函数调用多少次，函数内定义static变量的语句只会在第一次调用时执行，后面调用都不执行也不再初始化，而是对该地址内的数据进行操作。
#include<iostream>
using namespace std;
void test()
{
static int a = 1;
a++;
cout << a << endl;
cout << &a << endl;
}
int main
{
test();
test();
test();
test();
}
输出：
2
00C90008
3
00C90008
4
00C90008
5
00C90008
//可见地址只有一个
三、C++类的静态成员变量
- 是属于类，而不属于某个实例对象，因此也只有一个地址保存一份数据存放于数据区。在类中只是声明，并不是定义，因此不分配内存，对类用sizeof求大小也不会将static变量得大小加入。
- 必须在类声明的外部，以及main()函数的外部，也就是全部变量区域对类的static成员变量再次定义（定以后才分配唯一内存，此时该类静态成员变量相当于是全局的静态变量了，只是调用的时候要使用类名加::）。若只定义不赋值初始化，则默认初始化为0。
- public的静态数据成员既可以通过类名引用，也可以通过对象名引用（会自动转换成类名引用）。
四、C++类的静态成员函数
- 只能调用本类的静态成员变量或函数，不能调用本类的非静态成员函数和变量。因为非静态成员函数和变量在类成员函数中调用时，都是由形参中隐含一个指向当前实例对象的this指针来调用。然而静态成员函数没有这个this形参。
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int a;
static int sa;
public:
void show()
{
cout << sa++ << endl;
}
static void s_show()
{
//cout << a << endl; //报错，静态成员函数不能调用非静态成员变量。无法使用this.a
cout << sa << endl;
//show(); //报错，静态成员函数不能调用非静态成员函数。无法使用this.show()
}
};
int A::sa = 1; //只在定义时可以不受private的限制，可以用类名调用私有成员。其他时候不行
//若不赋初值，则默认初始化赋值0
int main()
{
cout << sizeof(A) << endl; //输出结果为4，并不是8，因为static成员变量不占用类的大小，
//在类中只是声明，而在类外定义并分配内存
//cout << A::sa << endl; //sa是private私有成员，不能用类名来访问
A ca;
ca.show();
A::s_show();
}
输出：
4
1
2
