static关键字的用法

static关键字用法

目录

一. 概述

> static是一个静态修饰符关键字,表示静态的意思, ①方便在没有创建对象的情况下进行调用。可以修饰类、方法、变量以及代码块。

【注释①】通常来说,当创建类时,就是在描述那个类的对象的外观和行为。除非用new创建那个类的对象,否则实际上并未获得任何对象。执行new来创建对象时,数据存储空间才被分配,其方法才供外界调用。即,不需要创建对象而直接通过类名进行访问。

二. 使用动机

当一个方法或者变量需要初始化加载,或者是经常被调用的时候可以加上static.用static修饰的方法可以用类名直接调用,不用一定要先实例化一个对象然后才可以调用。

三. 使用方法

3.1 static关键字修饰类

在Java中,static一般用来修饰成员变量或者函数。但有一种特殊用法是用static修饰内部类(普通类是不允许声明为静态的,只有内部类才可以),被static修饰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。
class OuterClass {
    public static class InnerClass {
        InnerClass() {
            System.out.println("InnerClass Class");
        }

        public void Method() {
            System.out.println("InnerClass Method");
        }
    }
}

public class StaticClassTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 不需要new一个OuterClass
        new OuterClass.InnerClass();
        new OuterClass.InnerClass().Method();
    }
}

需要注意的是,当一个内部类没有使用static修饰的时候,是不能直接使用内部类创建对象,需要先使用外部类对象+ . + new内部类对象,如下代码所示:

class OuterClass{
    public class InnerClass{
        InnerClass(){
            System.out.println("InnerClass Class");
        }

        public void Method(){
            System.out.println("InnerClass Method");
        }
    }
}

public class StaticClassTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //需要先生成OuterClass的实例,然后再new一个InnerClass()
        OuterClass oc = new OuterClass();
        oc.new InnerClass();
        oc.new InnerClass().Method();
    }
}

3.2 static关键字修饰方法

>static修饰的方法被称之为静态方法,也叫类方法

Attention!加Static修饰的方法与不加Static修饰的方法的区别
☺ 加static的方法,可以通过类名直接访问,也可以通过对象名访问;加了static的方法,不能再内部写this,因为直接用类名.方法的时候,没有当前对象
而不加static只能通过对象名访问
☺ 加了static的方法,不能在内部访问非static的属性和行为,因为在静态方法的内部无法确定非static的内容属于那个对象,它是通过类名调用

class StaticMethod {
    public static void Method(){
        System.out.println("Static Method");
    }
}

public class StaticMethodTest{
    public static void main(String[] args) {
        //1.直接通过类名.方法
        StaticMethod.Method();
        //2.创建对象,通过对象.方法
        StaticMethod sm = new StaticMethod();
        sm.Method();
    }
}

3.3 static关键字修饰变量

被static修饰的成员变量属于类,不属于某个对象(也就是说:多个对象访问或修改static修饰的成员变量时,其中一个对象将static成员变量进行了修改,其他的对象的static成员变量值跟着改变,即多个对象共享同一个static成员变量被static修饰的成员,可以通过类名直接访问在静态方法中,不能访问非静态的内容(变量),不能使用this/super;非静态中,可以访问静态中的变量
public class StaticVar {
    private static String name = "Static Var";

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(StaticVar.name);
    }
}

3.4 static修饰代码块

静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)。

静态代码块只在第一次new执行一次,之后不再执行,而非静态代码块在每new一次就执行一次。非静态代码块可在普通方法中定义(不过作用不大);而静态代码块不行。

package com.practice.StaticTest;

class StaticBlock {
    //构造方法
    public StaticBlock(){
        System.out.print("默认构造方法!-->");
    }

    //非静态代码块
    {
        System.out.print("静态代码块!-->");
    }

    //静态代码块
    static{
        System.out.print("静态代码块!-->");
    }

    public static void Method(){
        System.out.println("方法中的代码块!");
    }
}

public class StaticBlockTest{
    public static void main(String[] args) {
        //两次创建对象,static代码块只执行一次
        StaticBlock sb = new StaticBlock();
        sb.Method();

        StaticBlock sb1 = new StaticBlock();
        sb1.Method();
    }
}

static关键字是C, C++中都存在的关键字, 它主要有三种使用方式, 其中前两种只指在C语言中使用, 第三种在C++中使用(C,C++中具体细微操作不尽相同, 本文以C++为准). (1)局部静态变量 (2)外部静态变量/函数 (3)静态数据成员/成员函数 下面就这三种使用方式及注意事项分别说明 一、局部静态变量 在C/C++中, 局部变量按照存储形式可分为三种auto, static, register ( 谭浩强, 第174-175页) 与auto类型(普通)局部变量相比, static局部变量有三点不同 1. 存储空间分配不同 auto类型分配在栈上, 属于动态存储类别, 占动态存储区空间, 函数调用结束后自动释放, 而static分配在静态存储区, 在程序整个运行期间都不释放. 两者之间的作用域相同, 但生存期不同. 2. static局部变量在所处模块在初次运行时进行初始化工作, 且只操作一次 3. 对于局部静态变量, 如果不赋初值, 编译期会自动赋初值0或空字符, 而auto类型的初值是不确定的. (对于C++中的class对象例外, class的对象实例如果不初始化, 则会自动调用默认构造函数, 不管是否是static类型) 特点: static局部变量的”记忆性”与生存期的”全局性” 所谓”记忆性”是指在两次函数调用时, 在第二次调用进入时, 能保持第一次调用退出时的值. 示例程序一 #include using namespace std; void staticLocalVar() { static int a = 0; // 运行期时初始化一次, 下次再调用时, 不进行初始化工作 cout < < "a= " < (影印版)第103-105页) 下面针对示例程序二, 分析在多线程情况下的不安全性.(为方便描述, 标上行号) ① const char * IpToStr(UINT32 IpAddr) ② { ③ static char strBuff[16]; // static局部变量, 用于返回地址有效 ④ const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAddr; ⑤ sprintf(strBuff, "%u.%u.%u.%u ", pChIP[0], pChIP[1], pChIP[2], pChIP[3]); ⑥ return strBuff; ⑦ } 假设现在有两个线程A,B运行期间都需要调用IpToStr()函数, 将32位的IP地址转换成点分10进制的字符串形式. 现A先获得执行机会, 执行IpToStr(), 传入的参数是0x0B090A0A, 顺序执行完应该返回的指针存储区内容是:”10.10.9.11”, 现执行到⑥时, 失去执行权, 调度到B线程执行, B线程传入的参数是0xA8A8A8C0, 执行至⑦, 静态存储区的内容是192.168.168.168. 当再调度到A执行时, 从⑥继续执行, 由于strBuff的全局唯一性, 内容已经被B线程冲掉, 此时返回的将是192.168.168.168字符串, 不再是10.10.9.11字符串. 二、外部静态变量/函数 在C中static有了第二种含义:用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。, 但为了限制全局变量/函数的作用域, 函数或变量前加static使得函数成为静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式,而是指对函数的作用域仅局限于本文件(所以又称内部函数)。注意此时, 对于外部(全局)变量, 不论是否有static限制, 它的存储区域都是在静态存储区, 生存期都是全局的. 此时的static只是起作用域限制作用, 限定作用域在本模块(文件)内部. 使用内部函数的好处是:不同的人编写不同的函数时,不用担心自己定义的函数,是否会与其它文件中的函数同名。 示例程序三: //file1.cpp static int varA; int varB; extern void funA() { …… } static void funB() { …… } //file2.cpp extern int varB; // 使用file1.cpp中定义的全局变量 extern int varA; // 错误! varA是static类型, 无法在其他文件中使用 extern vod funA(); // 使用file1.cpp中定义的函数 extern void funB(); // 错误! 无法使用file1.cpp文件中static函数 三、静态数据成员/成员函数(C++特有) C++重用了这个关键字,并赋予它与前面不同的第三种含义:表示属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数. 这是与普通成员函数的最大区别, 也是其应用所在, 比如在对某一个类的对象进行计数时, 计数生成多少个类的实例, 就可以用到静态数据成员. 在这里面, static既不是限定作用域的, 也不是扩展生存期的作用, 而是指示变量/函数在此类中的唯一性. 这也是”属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数”的含义. 因为它是对整个类来说是唯一的, 因此不可能属于某一个实例对象的. (针对静态数据成员而言, 成员函数不管是否是static, 在内存中只有一个副本, 普通成员函数调用时, 需要传入this指针, static成员函数调用时, 没有this指针. ) 请看示例程序四( (影印版)第59页) class EnemyTarget { public: EnemyTarget() { ++numTargets; } EnemyTarget(const EnemyTarget&) { ++numTargets; } ~EnemyTarget() { --numTargets; } static size_t numberOfTargets() { return numTargets; } bool destroy(); // returns success of attempt to destroy EnemyTarget object private: static size_t numTargets; // object counter }; // class statics must be defined outside the class; // initialization is to 0 by default size_t EnemyTarget::numTargets; 在这个例子中, 静态数据成员numTargets就是用来计数产生的对象个数的. 另外, 在设计类的多线程操作时, 由于POSIX库下的线程函数pthread_create()要求是全局的, 普通成员函数无法直接做为线程函数, 可以考虑用Static成员函数做线程函数
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