Static的用法

本文详细解析了Java中static关键字的使用方法,包括static方法、static变量的特点及初始化过程,并通过示例代码演示了static成员的访问方式。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Static的用法
有时你希望定义一个类成员,使它的使用完全独立于该类的任何对象。通常情况下,类成员必须通过它的类的对象访问,但是可以创建这样一个成员,它能够被它自己使用,而不必引用特定的实例。在成员的声明前面加上关键字static(静态的)就能创建这样的成员。如果一个成员被声明为static,它就能够在它的类的任何对象创建之前被访问,而不必引用任何对象。你可以将方法和变量都声明为static。

static 成员的最常见的例子是main( ) 。因为在程序开始执行时必须调用main() ,所以它被声明为static。声明为static的变量实质上就是全局变量。当声明一个对象时,并不产生static变量的拷贝,而是该类所有的实例变量共用同一个static变量。声明为static的方法有以下几条限制:

· 它们仅能调用其他的static 方法。
· 它们只能访问static数据。
· 它们不能以任何方式引用this 或super。

如果你需要通过计算来初始化你的static变量,你可以声明一个static块,Static 块仅在该类被加载时执行一次。下面的例子显示的类有一个static方法,一些static变量,以及一个static 初始化块:

class UseStatic {
static int a = 3;
static int b;

static void meth (int x) {
System.out.println ("x = " + x);
System.out.println ("a = " + a);
System.out.println ("b = " + b);
}

static {
System.out.println ("Static block initialized.");
b = a * 4;
}

public static void main (String args []) {
meth (42);
}
}

一旦UseStatic 类被装载,所有的static语句被运行:
首先,a被设置为3,接着static 块执行(打印一条消息),最后,b被初始化为a*4 或12。然后调用main(),main() 调用meth() ,把值42传递给x。3个println ( ) 语句引用两个static变量a和b,以及局部变量x 。

注意:在一个static 方法中引用任何实例变量都是非法的。

下面是该程序的输出:

Static block initialized.
x = 42
a = 3
b = 12
在定义它们的类的外面,static 方法和变量能独立于任何对象而被使用。这样,你只要在类的名字后面加点号运算符即可。例如,如果你希望从类外面调用一个static方法,你可以使用下面通用的格式:

classname.method ( )

这里,classname 是类的名字,在该类中定义static方法。可以看到,这种格式与通过对象引用变量调用非static方法的格式类似。一个static变量可以以同样的格式来访问——类名加点号运算符。这就是Java 如何实现全局功能和全局变量的一个控制版本。

下面是一个例子。在main() 中,static方法callme() 和static 变量b在它们的类之外被访问。

class StaticDemo {
static int a = 42;
static int b = 99;
static void callme () {
System.out.println ("a = " + a);
}
}
class StaticByName {
public static void main (String args []) {
StaticDemo.callme ();
System.out.println ("b = " + StaticDemo.b);
}
}

下面是该程序的输出:

a = 42
b = 99static
请先看下面这段程序:

  public class Hello {
    public static void main (String [] args) {// (1)
      System.out.println ("Hello, world!");   // (2)
    }
  }
  看过这段程序,对于大多数学过Java 的从来说,都不陌生。即使没有学过Java,而学过其它的高级语言,例如C,那你也应该能看懂这段代码的意思。它只是简单的输出“Hello, world”,一点别的用处都没有,然而,它却展示了static关键字的主要用法。

  在(1)处,我们定义了一个静态的方法名为main,这就意味着告诉Java编译器,我这个方法不需要创建此类的对象即可使用。你还记得你是怎么运行这个程序吗?一般,我们都是在命令行下,打入如下的命令(加下划线为手动输入):

javac Hello. java
java Hello
Hello, world!

  这就是你运行的过程,第一行用来编译Hello. java这个文件,执行完后,如果你查看当前,会发现多了一个Hello. class文件,那就是第一行产生的Java二进制字节码。第二行就是执行一个Java程序的最普遍做法。执行结果如你所料。在2中,你可能会想,为什么要这样才能输出。好,我们来分解一下这条语句。(如果没有安装Java文档,请到Sun的官方网站浏览J2SE API)首先,System是位于java. Lang包中的一个核心类,如果你查看它的定义,你会发现有这样一行:public static final PrintStream out;接着在进一步,点击PrintStream这个超链接,在METHOD页面,你会看到大量定义的方法,查找println,会有这样一行:

public void println (String x)

  好了,现在你应该明白为什么我们要那样调用了,out是System类的一个静态变量,所以可以直接使用,而out所属的类有一个println方法。
静态方法
通常,在一个类中定义一个方法为static,那就是说,无需本类的对象即可调用此方法。如下所示:
class Simple {
   static void go () {
     System.out.println ("Go...");
   }
}
public class Cal {
  public static void main (String [] args) {
    Simple.go ();
  }
}
  调用一个静态方法就是“类名.方法名”,静态方法的使用很简单如上所示。一般来说,静态方法常常为应用程序中的其它类提供一些实用工具所用,在Java的类库中大量的静态方法正是出于此目的而定义的。
静态变量
静态变量与静态方法类似。所有此类实例共享此静态变量,也就是说在类装载时,只分配一块存储空间,所有此类的对象都可以操控此块存储空间,当然对于final则另当别论了。看下面这段代码:
class Value {
  static int c=0;
  static void inc () {
    c++;
  }
}
class Count {
  public static void prt (String s) {
    System.out.println(s);
  }
  public static void main (String [] args) {
    Value v1, v2;
    v1=new Value ();
    v2=new Value ();
    prt ("v1.c="+v1.c+” v2.c="+v2.c);
    v1.inc ();
    prt ("v1.c="+v1.c+” v2.c="+v2.c); 
  }
}
结果如下:

v1.c=0  v2.c=0
v1.c=1  v2.c=1
由此可以证明它们共享一块存储区。static变量有点类似于C中的全局变量的概念。值得探讨的是静态变量的初始化问题。我们修改上面的程序:

class Value {
  static int c=0;
  Value () {
    c=15;
  }
  Value(int i){
    c=i;
  }
  static void inc(){
    c++;
  }
}
class Count{
  public static void prt(String s){
    System.out.println(s);
  }
    Value v=new Value(10);
    static Value v1,v2;
    static{
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
      v1=new Value(27);
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
      v2=new Value(15);
      prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    }

  public static void main(String[] args){
    Count ct=new Count();
    prt("ct.c="+ct.v.c);
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    v1.inc();
    prt("v1.c="+v1.c+"  v2.c="+v2.c);
    prt("ct.c="+ct.v.c);
  }
}

运行结果如下:

v1.c=0  v2.c=0
v1.c=27  v2.c=27
v1.c=15  v2.c=15
ct.c=10
v1.c=10  v2.c=10
v1.c=11  v2.c=11
ct.c=11

  这个程序展示了静态初始化的各种特性。如果你初次接触Java,结果可能令你吃惊。可能会对static后加大括号感到困惑。首先要告诉你的是,static定义的变量会优先于任何其它非static变量,不论其出现的顺序如何。正如在程序中所表现的,虽然v出现在v1和v2的前面,但是结果却是v1和v2的初始化在v的前面。在static{后面跟着一段代码,这是用来进行显式的静态变量初始化,这段代码只会初始化一次,且在类被第一次装载时。如果你能读懂并理解这段代码,会帮助你对static关键字的认识。在涉及到继承的时候,会先初始化父类的static变量,然后是子类的,依次类推。

  通常一个普通类不允许声明为静态的,只有一个内部类才可以。这时这个声明为静态的内部类可以直接作为一个普通类来使用,而不需实例一个外部类。如下代码所示:

public class StaticCls{
  public static void main(String[] args){
    OuterCls.InnerCls oi=new OuterCls.InnerCls();
  }
}
class OuterCls{
  public static class InnerCls{
    InnerCls(){
      System.out.println("InnerCls");
    }
   }
}

  输出结果会如你所料:

InnerCls

<think>好的,我现在要帮用户理解C语言中的static关键字用法,并且给出示例。用户之前已经提供了一些相关的引用资料,我需要结合这些资料,以及之前的对话历史来组织回答。 首先,我需要回顾用户的问题。用户明确说:“我想了解C语言中static关键字的用法 请问C语言 static关键字 用法 示例”。所以需要覆盖static的三种用法:修饰局部变量、全局变量和函数,并且给出每个用法的示例代码。 接下来,我需要查看用户提供的引用内容。引用[1]和[3]详细解释了static的不同用法,尤其是引用[3]分三个部分详细说明了修饰局部变量、全局变量和函数的情况,并提供了代码示例。引用[4]也给出了一个简单的static局部变量的例子。引用[2]虽然主要讲关键字,但提到signed,可能和static无关,但可以忽略这部分。 用户之前的对话中,我提供了一个缓存程序的C代码,其中可能没有使用static,但用户现在的问题是关于static的,所以需要切换主题。 接下来,我需要确保回答结构清晰,分点说明每个用法,并给出对应的示例代码。同时,用户可能需要知道每个用法的原理,比如存储位置、生命周期、作用域变化等。 需要注意用户可能对static的不同作用场景容易混淆,比如局部变量和全局变量被static修饰后的区别。需要明确说明:修饰局部变量时,改变存储位置和生命周期,但作用域不变;修饰全局变量和函数时,改变链接属性,限制为文件内使用。 另外,用户可能对示例代码有疑问,所以需要确保代码正确,并且有注释说明预期结果。比如在局部变量的例子中,未用static时每次调用函数变量重置,而使用static后变量保持值。 还需要注意术语的准确性,比如“外部链接属性”变为“内部链接属性”等,确保和引用[3]中的描述一致。 可能还需要提到多文件编程的情况,比如static全局变量和函数在其他文件中不可见,这在实际项目中的用途,比如隐藏实现细节,避免命名冲突。 最后,生成相关问题需要考虑用户可能的进一步疑问,比如与extern的区别,内存管理影响,设计模式中的应用等。 总结回答结构: 1. static修饰局部变量:生命周期延长,作用域不变,示例代码。 2. static修饰全局变量:限制作用域到文件,示例代码。 3. static修饰函数:限制作用域到文件,示例代码。 4. 注意事项:如初始化次数,线程安全等。 确保使用中文,代码格式正确,引用标识正确添加,比如引用[^3]和[^4]在适当的位置。同时,根据用户之前的回复,可能需要参考之前的引用资料中的内容,比如存储区域的变化(栈区到静态区)等。 现在需要将这些内容整合成自然流畅的回答,分点说明,每个部分有示例代码和解释,最后添加相关问题。</think>根据您对C语言static关键字的学习需求,结合参考资料[^3][^4],我将从存储原理、作用范围、代码示例三个维度为您详细解析其核心用法: ### 一、修饰局部变量(改变存储位置) ```c #include <stdio.h> void counter() { static int count = 0; // 静态局部变量 count++; printf("调用次数: %d\n", count); } int main() { for(int i=0; i<3; i++){ counter(); // 输出:1 2 3 } return 0; } ``` **特性**: 1. 变量存储在**静态区**而非栈区[^3] 2. 生命周期延长至程序结束(但作用域仍限制在函数内) 3. 仅初始化一次(示例中的`count=0`仅执行一次) ### 二、修饰全局变量(限制作用域) **文件A.c** ```c static int private_var = 100; // 仅本文件可见 void show_var() { printf("文件A内部访问: %d\n", private_var); } ``` **文件B.c** ```c extern int private_var; // 链接错误!无法访问其他文件的static全局变量 ``` ### 三、修饰函数(限制可见性) **文件utils.c** ```c static void internal_func() { // 私有函数 printf("工具函数内部调用\n"); } public_func() { internal_func(); // 本文件内可调用 } ``` **文件main.c** ```c extern void internal_func(); // 编译错误!无法访问其他文件的static函数 ``` ### 四、特殊注意事项 1. **初始化规则**:静态变量默认初始化为0 ```c static int arr[5]; // 自动初始化为全0 ``` 2. **线程安全**:多线程环境下需加锁保护 3. **内存管理**:静态变量无法通过指针释放 ```mermaid graph TD A[static关键字] --> B[局部变量] A --> C[全局变量] A --> D[函数] B --> E[存储到静态区] B --> F[保持函数内作用域] C --> G[限制文件内可见] D --> H[隐藏函数实现] ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值