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。
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();
fn();
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：
<；类名>::<；静态成员函数名>；（<；参数表>；）
调用类的静态成员函数。
相关作用
static静态变量声明符。在声明它的程序块，子程序块或函数内部有效，值保持，在整个程序期间分配存储器空
间，编译器默认值0。
是C++中很常用的修饰符，它被用来控制变量的存储方式和可见性。
~~为什么要引入static？
函数内部定义的变量，在程序执行到它的定义处时，编译器为它在栈上分配空间，大家知道，函数在栈上分配的空
间在此函数执行结束时会释放掉，这样就产生了一个问题： 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时，如
何实现？ 最容易想到的方法是定义一个全局的变量，但定义为一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了
此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不仅仅受此函数控制）。
~~什么时候用static？
需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务，同时又力求不破坏类的封装性，即要求此成员隐藏在类的内部，对
外不可见。
内部机制
静态数据成员要在程序一开始运行时就必须存在。因为函数在程序运行中被调用，所以静态数据成员不能在任何函
数内分配空间和初始化。这样，它的空间分配有三个可能的地方，一是作为类的外部接口的头文件，那里有类声
明；二是类定义的内部实现，那里有类的成员函数定义；三是应用程序的main（）函数前的全局数据声明和定义
处。静态数据成员要实际地分配空间，故不能在类的声明中定义（只能声明数据成员）。类声明只声明一个类
的“尺寸和规格”，并不进行实际的内存分配，所以在类声明中写成定义是错误的。它也不能在头文件中类声明的
外部定义，因为那会造成在多个使用该类的源文件中，对其重复定义。
static被引入以告知编译器，将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间，静态数据成员按定义出现的先后顺序
依次初始化，注意静态成员嵌套时，要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序.
相关优势
可以节省内存，因为它是所有对象所公有的，因此，对多个对象来说，静态数据成员只存储一处，供所有对象共
用。静态数据成员的值对每个对象都是一样，但它的值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次，保证所
有对象存取更新后的相同的值，这样可以提高时间效率。
引用静态数据成员时，采用如下格式：
⑵不能将静态成员函数定义为虚函数。
⑶由于静态成员声明于类中，操作于其外，所以对其取地址操作，就多少有些特殊，变量地址是指向其数据类型的
指针 ，函数地址类型是一个“nonmember函数指针”。
⑷由于静态成员函数没有this指针，所以就差不多等同于nonmember函数，结果就产生了一个意想不到的好处：
成为一个callback函数，使得我们得以将C++和C-based X Window系统结合，同时也成功的应用于线程函数身
上。
⑸static并没有增加程序的时空开销，相反她还缩短了子类对父类静态成员的访问时间，节省了子类的内存空间。
⑹静态数据成员在<；定义或说明>；时前面加关键字static。
⑺静态数据成员是静态存储的，所以必须对它进行初始化。
⑻静态成员初始化与一般数据成员初始化不同：
初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态成员或对象相混淆；初始化时不加该成员的访问权限控
制符private，public等；初始化时使用作用域运算符来标明它所属类；
所以我们得出静态数据成员初始化的格式：
<；数据类型><；类名>::<；静态数据成员名>=<；值>
⑼为了防止父类的影响，可以在子类定义一个与父类相同的静态变量，以屏蔽父类的影响。这里有一点需要注意：
我们说静态成员为父类和子类共享，但我们有重复定义了静态成员，这会不会引起错误呢？不会，我们的编译器采
用了一种绝妙的手法：name-mangling 用以生成唯一的标志。在各通信公司的笔试面试中经常出现的考题就是
static的作用及功能。
二、C语言中：
分类：static 函数内部函数和外部函数
当一个源程序由多个源文件组成时，C语言根据函数能否被其它源文件中的函数调用，将函数分为内部函
数和外部函数。
内部函数（又称静态函数）
如果在一个源文件中定义的函数，只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调
用，这种函数称为内部函数。
定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可，如下所示：
static 函数类型 函数名（函数参数表）
{……}
关键字“static”，译成中文就是“静态的”，所以内部函数又称静态函数。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。
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，因为同名也没有关系。
外部函数
外部函数的定义：在定义函数时，如果没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数：
[extern] 函数类型 函数名（函数参数表）
{……}
调用外部函数时，需要对其进行说明：
[extern] 函数类型 函数名（参数类型表）[，函数名2（参数类型表2）……]；
三、在静态类中
在C语言中，static的字面意思很容易把我们导入歧途，其实它的作用有三条。
（1）先来介绍它的第一条也是最重要的一条：隐藏。
当我们同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。为理解这句话，
我举例来说明。我们要同时编译两个源文件，一个是a.c，另一个是main.c。
下面是a.c的内容
char a = 'A'; // global variable
void msg()
{
printf("Hello\n");
}
下面是main.c的内容
int main(void)
{
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}
程序的运行结果是：
A Hello
你可能会问：为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用？前面说过，所有未加static
前缀的全局变量和函数都具有全局可见性，其它的源文件也能访问。此例中，a是全局变量，msg是函
数，并且都没有加static前缀，因此对于另外的源文件main.c是可见的。
如果加了static，就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static，main.c就看不到它们了。
利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。Static可以用作函数
和变量的前缀，对于函数来讲，static的作用仅限于隐藏，而对于变量，static还有下面两个作用。
（2）static的第二个作用是保持变量内容的持久。存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成
初始化，也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区：全局变量和static变量，只不过和全
局变量比起来，static可以控制变量的可见范围，说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见，
我还是举一个例子。
#include <stdio.h>
int fun(void){
static int count = 10; // 事实上此赋值语句从来没有执行过
return count--;
}
int count = 1;
int main(void)
{
printf("global\t\tlocal static\n");
for(; count <= 10; ++count)
printf("%d\t\t%d\n", count, fun());
return 0;
}
程序的运行结果是：
global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
10 1
（3）static的第三个作用是默认初始化为0。其实全局变量也具备这一属性，因为全局变量也存储在静态
数据区。在静态数据区，内存中所有的字节默认值都是0x00，某些时候这一特点可以减少程序员的工作
量。验证一下：
#include <stdio.h>
int a;
int main(void)
{
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d;string: (begin)%s(end)", a, str);
return 0;
}
程序的运行结果如下
integer: 0; string: (begin)(end)
最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态
存储区，所以它具备持久性和默认值0。
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