面试题——static详解_static面试-优快云博客

本文详细介绍了C++和C#中的static关键字的用法，包括静态全局变量、静态局部变量、静态函数以及在面向对象编程中的静态成员。在C++中，static用于限制变量的作用域，确保数据的共享和持久性，同时避免命名冲突。在类中，静态数据成员和静态成员函数为类的所有对象共享，不依赖于特定对象，而静态函数不能访问非静态成员。此外，C语言中的static关键字也有类似作用，用于隐藏内部函数和实现变量持久化。

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简单介绍：像在VB，C#,C，C++，Java，PHP中我们可以看到static作为关键字和函数出现，在其他的高级计算

机语言如FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、LISP、SNOBOL、PL/1、Pascal、PROLOG、Ada等语言中也是

有出现的，只是有着不同的作用，对于其具体作用，读者有需要的时候是可以具体查阅的。我只介绍在C和C++以及

静态类中它的使用。

一、 C++中：

1、 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。

[1] 面向过程

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。我们先举一个静态全局变量的例子，

如下：

//Example1

#include<iostream>

usingnamespace std;

void fn(); //声明函数

static int n; //声明静态全局变量

void main()

{

n=20; //为n赋初值

printf("%d",n);//输出n的值

fn(); //调用fn函数

}

void fn()

{

n++; //n的值自加一（n=n+1）

printf("%d",n); //输出n的值

}

静态全局变量有以下特点：

（1）该变量在全局数据区分配内存：

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）；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；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。

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。自动变量一般会随着函数的退出而释

放空间，静态数据（即使是函数内部的静态局部变量）也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退

出而释放空间。细心的读者可能会发现:Example 1中的代码中将 static int n; //定义静态全局变量改为 int n; //定

义全局变量程序照样正常运行。的确，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；您可以将上述示例

代码改为如下：

//Example2

//File1第一个代码文件的代码

#include <iostream>

usingnamespase std;

void fn(); //声明fn函数

static int n; //定义静态全局变量

void main()

{

n=20;

cout<n<endl;

fn();

}

//File2第二个代码文件的代码

#include<iostream>

extern int n;

void fn()

{

n++;

printf("%d",n);

}

编译并运行Example 2，您就会发现上述代码可以分别通过编译，但运行时出现错误。试着将 static int n; //定义静

态全局变量改为 int n; //定义全局变量再次编译运行程序，细心体会全局变量和静态全局变量的区别。

注意：全局变量和全局静态变量的区别

1）全局变量是不显式用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。

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。

我们先举一个静态局部变量的例子，如下

//Example3

#include <iostream>

#include <stdio.h>

void fn();

void main()

{

fn();

}

void fn()

{

static int n=10;

printf("%d",n);

n++;

}

通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数

体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想

法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带

来不便。静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持

到下一次调用，直到下次赋新值。

静态局部变量有以下特点：

（2）该变量在全局数据区分配内存:

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；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；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。

2、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：

//Example4

#include <iostream>

usingnamespace std;

static void fn();//声明静态函数

void main()

{

fn();

}

void fn()//定义静态函数

{

int n=10;

printf("%d",n);

}

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；

[2] 面向对象（类中的static关键字）

3、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。先举一个静态数据成员的例子。

//Example5

#include<iostream>

usingnamespace std;

class Myclass

{

public:

Myclass(int a,int b,int c);

void GetSum();

private:

int a,b,c;

static int Sum;//声明静态数据成员

};

int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员

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<<a<<endl; //错误代码，a是非静态数据成员

cout<<"Sum="<<Sum<<endl;

}

void main()

{

Myclass M（1,2,3）；

M.GetSum();

Myclass N（4,5,6）；

N.GetSum();

Myclass::GetSum();

}

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

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：