C++中的static使用

C++的static可以控制存储和可见性。

static基本含义：

1、静态存储。在静态数据区上创建，而不是每次函数调用时在堆上产生。

2、控制连接。static控制名字的可见性(visibility)，对于特定的编译单位来说是局部的，所以这个名字在这个文件单元或者类之外是不可见的。

1、静态存储

用法：

函数内的静态变量：可以在函数调用之间保留一个变量的值，由于静态变量存储在静态数据区中，可以在调用之间保持它的值。

如果没有为一个内部的静态变量提供一个初始值，编译器会确保在程序开始时他被初始化为0（转化为适当的类型）。对于函数中的静态变量，既然是为了隐藏，就在函数体内声明的时候定义：如 static char* s = NULL; ，初始化只且仅会在函数第一次调用时执行一次。

a) C++中的静态数据成员存储

class A{

    static int i;

public:
    // ...
};

之后必须在定义文件中为静态数据成员定义存储区：

int A::i = 1; 

A::i定义为私有的依然可以初始化，因为其只有定义时才可这么初始化，保证了绝对安全。如果静态数据成员是一个带构造函数的对象，可以调用定义的构造函数来代替 = ，如果没有，会调用默认的。

若为静态常量，可以在类体内定义。如static int i = 1;

当静态数据成员为数组时，初始化必须在外部进行定义。

如：

class X{
    int i;
public:
    X (int ii):i(ii){}
};

class Stat{
    static X x1;
    staic X xtable[];
};

X Stat::x1(100);

X Stat::xtable[]={X(1), X(2), X(3)};

int main(){
    Stat v;  
    //~
    return 0;
}

b) 静态成员函数

静态成员函数为类的全体对象服务，减少了全局名字空间的占用，需要用任何具体的对象。

class X{
public:
    static void f(){};
};

int main(){

    X::f();

    //~
}

当然也可以用对象来访问。

static 成员函数只能访问静态数据成员和静态成员函数。对于一个对象来说，当前对象的地址this被隐式地传递到函数，但静态成员函数没有this，所以无法访问一般的成员。

c）一个有趣的使用

可以把一个类的静态数据成员放到此类的内部，然后把构造函数和拷贝构造函数（手动增加）设置为私有的，这样一个类只有唯一的对象，可以访问，却不能产生任何新的对象。

class Egg{

    static Egg e;

    int i;
    Egg(int ii):i(ii){}
    Egg(const Egg&);// prevent copy-construction

public:

    static Egg* instance(){return &e};

    int val() const{ return i; }

};

Egg Egg::e(47);

int main(){

    // Egg x(1); //Error
     cout<<Egg::instance()->val()<<endl;
    //~
}

2、控制连接。

一般情况下，文件作用域内的所有名字（即不嵌套在类或者函数中的名字）对程序中的所有翻译单元来说都是可见的，也即是外部的（extern）。全局变量和普通函数都是外部连接。

若只想让一个变量在文件范围内是可见的，而不与外部的标识符冲突，可以声明为 static 对象或函数，这些名字是内部连接。