Static 最详细的解释（针对c++）

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#c++ #开发语言 #c语言

本文详细介绍了C与C++中static关键字的两种用法：面向过程和面向对象。在面向过程中，static用于全局和局部变量，限制其作用域并提供内存管理。在面向对象中，static用于静态数据成员和静态成员函数，实现类级别的共享和访问控制。静态数据成员为所有对象共享，静态成员函数不依赖于特定对象，且两者都不能访问非静态成员。

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一、定义

C与C++#的static有两种用法: 面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数，不涉及类；后者主要说明static在类中的作用。

二、面向过程

一、静态全局变量
在全局变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态全局变量。如：
执行结果：20 和 21
在这里插入图片描述
特点：
1、变量在全局数据区分配内存
2、未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（在函数体内声明的自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化，而在函数体外被声明的自动变量也会被初始化为0）
3、静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的，而在文件之外是不可见的
4、静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量
注意：全局变量和全局静态变量的区别
1）全局变量是不显视用static修饰的全局变量，全局变量默认是有外部链接性的，作用域是整个工程，在一个文件内定义的全局变量，在另一个文件中，通过extern 全局变量名的声明，就可以使用全局变量。
2）全局静态变量是显式用static修饰的全局变量，作用域是声明此变量所在的文件，其他的文件即使用extern声明也不能使用。
二、静态局部变量
在局部变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态局部变量。如：
执行结果：21 、 22 、 23
在这里插入图片描述
特点
1、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

三、面向对象（类中的static关键字）

一、静态数据成员
在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。如：
执行结果：6 、 21 、 21 在这里插入图片描述
特点
1、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
2、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。在例子中，语句int Myclass::Sum=0；是定义静态数据成员
3、静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则
4、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>
如果静态数据成员的访问权限允许的话（即public的成员），可在程序中，按上述格式来引用静态数据成员；
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：
a.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；
b.可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；
二、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。如：
执行结果： 6、 21 、 21 在这里插入图片描述
特点
1、出现在类体外的函数定义不能指定关键字static
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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>；