static用法非常广泛,静态变量、静态成员、静态函数等,可以解决很多实际问题,比如单例模式…而且静态数据成员存储在静态存储区,只存储一次,可以节省内存。
用法1:Static 静态局部变量
静态局部变量存放在内存的全局数据区。函数结束时,静态局部变量不会消失,每次该函数调用 时,也不会为其重新分配空间。它始终驻留在全局数据区,直到程序运行结束。静态局部变量的初始化与全局变量类似.如果不为其显式初始化,则C++自动为其 初始化为0。
#include <iostream>
using namespace std;
void fun()
{
static int st=100;
st++;
cout<<st<<endl;
}
int main()
{
fun();
fun();
fun();
}
输出结果101
102
103
静态局部变量有以下特点:
(1)该变量在全局数据区分配内存;
(2)静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化,即以后的函数调用不再进行初始化;
(3)静态局部变量一般在声明处初始化,如果没有显式初始化,会被程序自动初始化为0;
(4)它始终驻留在全局数据区,直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域,当定义它的函数或语句块结束时,其作用域随之结束;
用法2:静态全局变量
#include <iostream>
using namespace std;
static int n;//定义静态全局变量
void fn()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}
int main()
{
n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
return 0;
}
运行结果 20
21
定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享,但定义静态全局变量还有以下好处:
静态全局变量不能被其它文件所用;
其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突;
用法3:静态函数
在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同,它只能在声明它的文件当中可见,不能被其它文件使用。
静态函数的例子:
#include <iostream>
using namespace std;
static void fn();//申明静态函数
int main(void)
{
fn();
return 0;
}
void fn()
{
int n=10;
cout<<n<<endl;
}
运行结果:10
定义静态函数的好处:
静态函数不能被其它文件所用;
其它文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突;
用法4:静态数据成员
在类内数据成员的前面加上static,该数据成员就是类内静态数据成员。
#include <iostream>
using namespace std;
class Myclass
{
private:
int a,b,c;
static int sum;//申明静态数据成员
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
};
int Myclass::sum=0;//定义并初始静态数据成员
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;
}
int main(void)
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
M.GetSum();
return 0;
}
- 静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为:
<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值> - 类的静态数据成员有两种访问形式:
<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
- 对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类型的所有对象共享访问。也就是说,静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存,供所有对象共用。所以,静态数据成员的值对每个对象都是一样的,它的值可以更新;
- 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;
- 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;
- 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它;
- 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了;
- 同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:
- 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间,因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性;
- 静态数据成员可以是private成员,全局变量则不行。
用法5:静态成员函数
与静态数据成员一样,我们也可以创建一个静态成员函数,它为类的全部对象服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。
#include <iostream>
using namespace std;
class Myclass
{
private:
int a,b,c;
static int sum;//声明静态数据成员
public:
Myclass(int a,int b,int c);
static void GetSum();//声明静态成员函数
};
int Myclass::sum=0;//定义并初始静态数据成员
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
sum+=a+b+c;//非静态成员函数可以访问静态数据成员
}
void Myclass::GetSum()
{
//cout<<b<<endl;//静态成员不能调用非静态数据成员
cout<<"sum="<<sum<<endl;
}
int main(void)
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
Myclass::GetSum();
return 0;
}
总结静态成员函数:
- 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static;
- 静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;
- 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员;
- 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;
- 由于没有this指针的额外开销,因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长;
- 调用静态成员函数,可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数,也可以直接使用如下格式:
<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>)
调用类的静态成员函数。