static和const的解释

本文深入探讨了C++中static和const关键字的作用与用法。解析了static如何控制存储方式与可见性,以及const如何取代预处理指令并提供类型安全性。

static 的两大作用:

一、控制存储方式:

  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。

  1、引出原因: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)。

  2、 解决方案:因此c++ 中引入了static,用它来修饰变量,它能够指示编译器将此变量在程序的静态存储区分配空间保存,这样即实现了目的,又使得此变量的存取范围不变。

二、控制可见性与连接类型 :

  static还有一个作用,它会把变量的可见范围限制在编译单元中,使它成为一个内部连接,这时,它的反义词为”extern”.

  static作用分析总结:static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储,连接方式变成内部连接,对于局部变量(已经是内部连接了),它仅改变其存储方式;对于全局变量(已经是静态存储了),它仅改变其连接类型。

类中的static成员:

一、出现原因及作用:

  1、需要在一个类的各个对象间交互,即需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务。

  2、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。

  类的static成员满足了上述的要求,因为它具有如下特征:有独立的存储区,属于整个类。

二、注意:

  1、对于静态的数据成员,连接器会保证它拥有一个单一的外部定义。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。

  2、类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象,所以它没有this指针,这就导致了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。

const 是c++中常用的类型修饰符,但我在工作中发现,许多人使用它仅仅是想当然尔,这样,有时也会用对,但在某些微妙的场合,可就没那么幸运了,究其实质原由,大多因为没有搞清本源。故在本篇中我将对const进行辨析。溯其本源,究其实质,希望能对大家理解const有所帮助,根据思维的承接关系,分为如下几个部分进行阐述。

c++中为什么会引入const

  c++的提出者当初是基于什么样的目的引入(或者说保留)const关键字呢?,这是一个有趣又有益的话题,对理解const很有帮助。

1. 大家知道,c++有一个类型严格的编译系统,这使得c++程序的错误在编译阶段即可发现许多,从而使得出错率大为减少,因此,也成为了c++与c相比,有着突出优点的一个方面。

2. c中很常见的预处理指令 #define variablename variablevalue 可以很方便地进行值替代,这种值替代至少在三个方面优点突出:

  一是避免了意义模糊的数字出现,使得程序语义流畅清晰,如下例:
  #define user_num_max 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。

  二是可以很方便地进行参数的调整与修改,如上例,当人数由107变为201时,进改动此处即可,

  三是提高了程序的执行效率,由于使用了预编译器进行值替代,并不需要为这些常量分配存储空间,所以执行的效率较高。

  鉴于以上的优点,这种预定义指令的使用在程序中随处可见。

3. 说到这里,大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好,请接着向下

看来:

  预处理语句虽然有以上的许多优点,但它有个比较致命的缺点,即,预处理语句仅仅只是简单值替代,缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处,从而可能成为引发一系列错误的隐患。

4.好了,第一阶段结论出来了:
结论: const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的缺点,同时继承它的优点。

现在它的形式变成了:

const datatype variablename = variablevalue ;
为什么const能很好地取代预定义语句?
const 到底有什么大神通,使它可以振臂一挥取代预定义语句呢?

1. 首先,以const 修饰的常量值,具有不可变性,这是它能取代预定义语句的基础。

2. 第二,很明显,它也同样可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

3. 第三,c++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高,同时,这也是它取代预定义语句的重要基础。这里,我要提一下,为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础,这是因为,编译器不会去读存储的内容,如果编译器为const分配了存储空间,它就不能够成为一个编译期间的常量了。

4. 最后,const定义也像一个普通的变量定义一样,它会由编译器对它进行类型的检测,消除了预定义语句的隐患。

const 使用情况分类详析

1.const 用于指针的两种情况分析:
 int const *a;  file://a可变,*a不可变
 int *const a;  file://a不可变,*a可变

  分析:const 是一个左结合的类型修饰符,它与其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符,所以,int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。


2.const 限定函数的传递值参数:

 void fun(const int var);

  分析:上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知,var在函数体中的改变不会影响到函数外部。所以,此限定与函数的使用者无关,仅与函数的编写者有关。
结论:最好在函数的内部进行限定,对外部调用者屏蔽,以免引起困惑。如可改写如下:

void fun(int var){
const int & varalias = var;

varalias ....

.....

}

3.const 限定函数的值型返回值:

const int fun1();

const myclass fun2();

 分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新,当函数返回内部的类型时(如fun1),已经是一个数值,当然不可被赋值更新,所以,此时const无意义,最好去掉,以免困惑。当函数返回自定义的类型时(如fun2),这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员,所以,此时有意义。

4. 传递与返回地址: 此种情况最为常见,由地址变量的特点可知,适当使用const,意义昭然。

5. const 限定类的成员函数:

class classname {

 public:

  int fun() const;

 .....

}

  注意:采用此种const 后置的形式是一种规定,亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。

获得能力:可以操作常量对象。

失去能力:不能修改类的数据成员,不能在函数中调用其他不是const的函数。

  在本篇中,const方面的知识我讲的不多,因为我不想把它变成一本c++的教科书。我只是想详细地阐述它的实质和用处. 我会尽量说的很详细,因为我希望在一种很轻松随意的气氛中说出自己的某些想法,毕竟,编程也是轻松,快乐人生的一部分。有时候,你会惊叹这其中的世界原来是如此的精美。

 

<think>嗯,用户问的是“static constconst static的区别”。首先,我需要确定这两个关键字在C/C++中的作用以及它们的顺序是否会影响含义。 首先,static关键字在C/C++中有不同的用途。在全局变量或函数中,static限制了它们的链接性,使得它们只能在当前编译单元内访问。而在类的成员变量中,static表示该变量属于类而不是类的实例,所有对象共享同一个静态成员。 然后是const关键字,它用来声明常量,表明该变量的值不能被修改。在C++中,const变量默认具有内部链接,也就是它们的作用域被限制在当前编译单元。 现在的问题是这两个关键字的顺序是否影响。比如,在C++中,static constconst static是否等价?我记得在C++中,修饰符的顺序通常不影响,但可能在某些上下文中会有不同的效果。例如,在类的成员变量中,static const int是合法的,而const static int可能看起来不太常见,但可能也是正确的。 需要回忆C++的标准。根据C++标准,声明符的顺序通常不影响,除了在某些特定的情况下,比如volatileconst的组合。对于staticconst,它们的顺序不影响,所以static constconst static是等价的。不过,这可能在不同的编译器中有没有差异?需要确认。 另外,在C语言中,staticconst的顺序是否有区别?在C中,const变量默认外部链接,所以如果声明为static const,那么变量的作用域被限制到当前文件。而const static应该也是同样的效果,所以顺序不影响。 可能用户是在编写代码时遇到了这两种写法,或者在阅读别人的代码时产生了疑问。需要进一步考虑用户可能的背景。比如,用户可能是在C或C++中遇到这个问题,但问题中没有明确说明。这时候需要分别解释两种语言的情况。 另外,用户可能想知道是否有最佳实践或常见的写法推荐。例如,通常C++程序员更倾向于使用static const的顺序,而const static虽然正确,但可能不常见。 还需要检查是否有例外情况。例如,在类内部的静态常量成员,是否必须使用static const,或者是否允许const static。例如: class MyClass { static const int a = 10; // 合法 const static int b = 20; // 是否也合法? }; 在C++中,这两种都是合法的,所以顺序不影响。 总结:在CC++中,staticconst的顺序不影响,两者等价。但通常习惯写法是static const,可能更常见。 然后需要给出示例,说明两者的等价性,并指出常见的用法。同时提醒用户注意不同语言中的情况,比如CC++中的处理是否一致。 可能的相关问题包括:这两种写法的使用场景、是否影响变量的链接性、在类中的不同用法、历史原因导致的写法差异等。</think>在C/C++中,`static const``const static`的**语义完全相同**,仅书写顺序不同。编译器会将两者视为等价的组合,均表示“静态常量”。以下是具体分析: --- ### 核心结论 - **顺序无关性**:C/C++标准规定,类型修饰符(如`static`、`const`、`volatile`)的顺序不影响最终含义。因此: ```cpp static const int A = 10; // 合法 const static int B = 20; // 合法且等效 ``` - **常见写法**:`static const`更符合主流代码风格,因其强调“静态属性优先”(如类成员变量的声明习惯)。 --- ### 典型应用场景 1. **文件作用域的常量**(C/C++): ```cpp // 限制变量仅在当前文件可见(内部链接) static const float PI = 3.14159f; ``` 2. **类的静态常量成员**(C++): ```cpp class MyClass { public: static const int MAX_SIZE = 100; // 推荐写法 // const static int MAX_SIZE = 100; // 同样合法 }; ``` --- ### 注意事项 - **C与C++的差异**: - 在C语言中,`static const`变量默认具有内部链接,而C++中`const`变量默认已是内部链接(即使不加`static`)。 - **历史遗留代码**:某些旧代码可能因个人习惯或编译器兼容性使用`const static`,但现代标准无影响。 --- ### 示例对比 ```cpp // 写法1:static const static const int Threshold = 50; // 写法2:const static(完全等效) const static int Threshold = 50; ``` 两者均保证: - 变量生命周期为程序运行期; - 值不可修改; - 作用域被限制在声明所在的文件或类中。 ---
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