【c++】static关键字

本文详细介绍了C/C++中static关键字的应用场景,包括在函数中限制作用域及在类中实现静态方法和静态成员的功能。通过示例代码帮助读者理解static关键字如何影响函数可见性和类成员的共享特性。

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前言

本片博文记录c/c++中static关键字在函数中的用途

static在函数中

static关键字出现在函数定义时,表明函数是只对当前文件可见的,其他文件中要包含无法调用该函数,若其他文件声明同名函数时不会引起冲突。
具体例子:

// 文件1.hpp,函数前面加static
static void func();
// 文件2.hpp,声明同名函数
#include <1.hpp>
void func();

不会出现重定义的错误。

static在类中

static在类中分为两种情况:static方法和static成员

static方法

成员函数前加static表示该方法属于类本身,而不加static的成员函数是属于类对象的,也就是说static方法在类创建时生效,而非static方法在类对象创建时生效。
例子:

#include <iostream>
class A {
public:
    static void func1();
    void func2();
};

int main() {
    A::func1(); // 正确,因为func1属于类本身
    A::func2(); // 错误,func2属于类创建的具体实例对象
    return 0;
}

static成员

static成员表明该类成员属于类,在类创建的所有实例对象中都共享。并且,只有static方法才能访问static成员。
例子:

#include <iostream>
class A {
public:
    A() : a(0), b(0) {}
    void add_a() { a++; }
    void add_b() { b++; }
    int get_a() { return a; }
    static get_b() { return b; }
private:
    static int a;
    int b;
};

int main() {
    A obj1, obj2;
    obj1.add_a();
    obj1.add_b();
    std::cout << "a=" << obj1.get_a() << ",b=" << obj1.get_b() << std::endl; // 输出"a=1,b=1"
    obj2.add_a();
    obj2.add_b();
    std::cout << "a=" << obj2.get_a() << "b=" << obj2.get_b() << std::endl; // 输出"a=2,b=1"
    return 0;
}
### C++中 `static` 关键字的使用场景与作用 #### 1. **静态局部变量** 在函数内部定义的局部变量前加上 `static`,可以使该变量成为静态局部变量。这种变量的特点是在第一次初始化之后,其值在整个程序生命周期内保持不变,即使函数多次调用也不会重新初始化。 ```cpp void exampleFunction() { static int counter = 0; // 静态局部变量 counter++; std::cout << "Counter: " << counter << std::endl; } ``` 上述代码中,每次调用 `exampleFunction()` 时,`counter` 的值会累加而不是重置为零[^2]。 --- #### 2. **全局静态变量** 如果在一个文件中定义了一个全局变量并将其标记为 `static`,则此变量的作用域仅限于当前文件。这意味着其他文件无法通过外部链接访问该变量。 ```cpp // FileA.cpp static int globalVar = 10; int getGlobalVar() { return globalVar; } // 同一文件内可访问 ``` 在这种情况下,`globalVar` 不会被导出到其他翻译单元(即其他 `.cpp` 文件),从而避免命名冲突[^3]。 --- #### 3. **静态函数** 当一个函数被声明为 `static` 时,它的作用域也局限于定义它的文件。这使得该函数只能在其所在的源文件中被调用,而不能被其他文件直接引用。 ```cpp // FileB.cpp static void helperFunction() { std::cout << "This is a static function." << std::endl; } void callHelper() { helperFunction(); // 正常调用 } ``` 由于 `helperFunction` 是静态的,因此它不会与其他文件中的同名函数发生冲突。 --- #### 4. **静态成员变量** 在类中,`static` 成员变量不属于任何特定的对象实例,而是由整个类共享。这类变量只需初始化一次,并且可以通过类名直接访问。 ```cpp class MyClass { public: static int sharedValue; // 声明静态成员变量 }; int MyClass::sharedValue = 42; // 定义并初始化静态成员变量 void useSharedValue() { std::cout << "Shared Value: " << MyClass::sharedValue << std::endl; } ``` 这里需要注意的是,静态成员变量必须在类外单独定义和初始化[^4]。 --- #### 5. **静态成员函数** 类似于静态成员变量,静态成员函数也不依赖具体的对象实例。它们可以直接通过类名调用,并且不允许访问非静态成员(因为不存在隐式的 `this` 指针)。 ```cpp class MyClass { public: static void staticMethod() { std::cout << "Called static method." << std::endl; } }; int main() { MyClass::staticMethod(); // 调用静态方法 return 0; } ``` 静态成员函数的主要用途之一是用来操作静态成员变量或提供独立于对象的功能。 --- #### 总结 `static` 关键字的核心功能在于控制变量、函数或类成员的作用域以及存储方式。它可以用于减少命名冲突、优化资源管理以及增强代码的安全性和效率。 ---
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