[C++关键字学习] static的使用

static的使用

一些使用技巧

• static声明的变量用于延长变量的声明周期， static的使用目的：局部变量不想被释放的时候，可以使用static修饰
• 尽量少定义静态方法和属性，除非是用作为公用资源的目的来使用
• 文件中的函数设置为static的目的：是限制访问域 - 只有本地文件能访问，但静态函数也尽量少用

static 与 底层

• static 修饰的变量会被定义在全局（静态）存储区，这个区又分为DATA段和BSS段，且程序结束时自动释放。
  • DATA段：存放初始化的全局变量和静态变量
  • BSS段：存放未初始化的全局变量和静态变量，在程序执行之前会被系统自动置零，所以才有static 变量会被系统自动初始化为0的特性。
• 静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化，而消除则是反顺序的。

因为静态成员要在程序一开始运行时就必须存在，需要实际地分配空间，所以不能在类的声明中定义（这就是下面说的static成员变量要在source文件中类外初始化），这是由于类的声明只是声明类的“尺寸和规格”，而并不进行实际的内存分配，所以类的声明中定义是错误的（一般类的声明都在header中且header会被多个source 引用，所以如果在header的类外进行初始化，会存在重复定义的问题）。

扩展知识： 一般程序把新产生的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区–因为函数调用是用栈管理的。
完成程序内存分配情况：

• 代码区 //low address
• 全局数据区
• 堆区
• 栈区 //high address

static修饰函数

• static的函数-静态函数：和修饰全局变量类似特性，只能在本文件中被访问；有的编码规范要求只本文件使用的函数用static修饰。
• 一般尽量少定义静态函数，因为静态传染？

static 修饰局部变量

• 在普通函数中声明static 变量的唯一目的是：想将函数中此变量的值保存至下一次调用而不用全局变量（有限选择静态变量，这样跟的函数走而不至于被其他地方误用 - 保留函数的封装性），只被初始化一次。【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。】

static修饰全局变量

• static的全局变量：这个static的全局变量只能在本文件中被访问，不能在其它文件中访问，即便是 extern 外部声明也不可以。【注意是static全局变量的意思是不在任何函数和类中的】
• 对比普通全局变量：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
• static 变量在编译的过程中会被自动初始化为0：static的变量一般初始化时会自动初始化为0，但是一般在声明处初始化

static 修饰类的成员

• 在类中定义static的成员变量目的： 需要一个数据为整个类服务，而不是为某个实例化对象服务，且不破坏类的封装性，这就要求类中定义static成员变量；当所有对象都公用一些东西的时候，考虑将其声明为static类型
• 类中static成员变量的初始化：一般建议来类外显性初始化，并且放到源文件中。

// 类的static 变量
// in header file
class TestClass {
public:
	static int member;  // 类内声明
};
// in source file
int Person::member = 10;  // 类外初始化

• 静态成员的定义或声明要加个关键 static
• 通过双冒号来使用，<类>::<静态成员>
• 静态方法只能修改静态成员变量和静态方法, 但是非静态的方法可以调用静态方法和静态成员变量（因为非公用的可以用公用的，但是公用的不能访问非公用的–即对象方法）
• 为什么要尽量少用净态函数呢？
  • 测试困难：静态方法将使用静态属性，并且由于它们正在使用静态属性，在独立的单元测试中，容易造成问题，所以测试不方便。
  • 不灵活：对于面向对象编程，核心是依赖抽象也就是通过实现接口来抽象对象的调用；1）如果用静态方法则没有抽象的特性，如果需求改变需要其他静态函数，则调用方也需要改变。2）静态方法无法被重新定义【所以有人会说static是反设计模式的】
  • 静态传染：如果一个静态方法 A 需要调用另一个方法 B，那么 B 也必须是静态的，这就是静态传染，会引入不必要的麻烦。
  • 为了节省内存释放GC压力，也需要少定义些静态属性和方法。

reference

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• C/C++ 中 static 的用法全局变量与局部变量