static 关键字总结(陈硕的blog)

本文详细解析了C语言及C++中static关键字的不同用法,包括函数内静态变量、文件级静态修饰符、类静态成员及静态成员函数等,并探讨了这些特性如何影响代码的设计与实现。

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C 语言的 static 关键字的两种用法

C 语言的 static 关键字有两种用途:

1. 用于函数内部修饰变量,即函数内的静态变量。这种变量的生存期长于该函数,使得函数具有一定的“状态”。使用静态变量的函数一般是不可重入的,也不是线程安全的。

2. 用在文件级别(函数体之外),修饰变量或函数,表示该变量或函数只在本文件可见。

C++ 语言的 static 关键字的四种用法

由于 C++ 引入了 class,在保持与 C 语言兼容的同时,static 关键字又有了两种新用法:

3. 用于修饰 class 的数据成员,即所谓“静态成员”。这种数据成员的生存期大于 class 的对象(实体 instance)。静态数据成员是每个 class 有一份,普通数据成员是每个 instance 有一份,因此也分别叫做 class variable 和 instance variable。

4. 用于修饰 class 的成员函数,即所谓“静态成员函数”。这种成员函数只能访问 class variable 和其他静态程序函数,不能访问 instance variable 或 instance method。

当然,这几种用法可以相互组合,比如 C++ 的成员函数(无论 static 还是 instance)都可以有其局部的静态变量(上面的用法 1)。对于 class template 和 function template,其中的 static 对象的真正个数跟 template instantiation (模板具现化)有关,相信学过 C++ 模板的人不会陌生。

可见在 C++ 里 static 被 overload 了多次。匿名 namespace 的引入是为了减轻 static 的负担,它替换了 static 的第 2 种用途。也就是说,在 C++ 里不必使用文件级的 static 关键字,我们可以用匿名 namespace 达到相同的效果。(其实严格地说,linkage 或许稍有不同。)

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