C/C++中static关键字及变量存储位置总结

超、凢脫俗 2022-10-27 03:03 121阅读 0赞

今天看博文时，看到了c++的static关键字的一些总结，还涉及到了一些代码的存储位置，为了有时间的时候能够看一下，还是自己把它给摘抄下来吧。

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。

一、面向过程设计中的static

**1、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：

1.   
2.  `//Example 1`
3.  `#include <iostream.h>`
4.  `void fn();`
5.  `static int n; //定义静态全局变量`
6.  `void main()`
7.  `{`
8.  `n = 20;`
9.  `cout<< n <<endl;`
10. `fn();`
11. `}`
12.  
13. `void fn()`
14. `{`
15. `n++;`
16. `cout<< n <<endl;`
17. `}`

静态全局变量有以下特点 ：   
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（自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化）；   
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。对于一个完整的程序，在内存中的   
  
代码区，全局数据区，堆区，栈区    
一般程序的由new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：

1.   
2.  `//Example 2`
3.  `//File1`
4.  `#include <iostream.h>`
5.  `void fn();`
6.  `static int n; //定义静态全局变量`
7.  `void main()`
8.  `{`
9.  `n=20;`
10. `cout<<n<<endl;`
11. `fn();`
12. `}`
13.  
14. `//File2`
15. `#include <iostream.h>`
16. `extern int n;`
17. `void fn()`
18. `{`
19. `n++;`
20. `cout<<n<<endl;`
21. `}`

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(验证共享和保护关系)。   
2、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：

1.   
2.  `//Example 3`
3.  `#include <iostream.h>`
4.  `void fn();`
5.  `void main()`
6.  `{`
7.  `fn();`
8.  `fn();`
9.  `fn();`
10. `}`
11.  
12. `void fn()`
13. `{`
14. `static n=10;`
15. `cout<<n<<endl;`
16. `n++;`
17. `}`

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：   
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；   
3、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 ：

1.   
2.  `//Example 4`
3.  `#include <iostream.h>`
4.  `static void fn();//声明静态函数`
5.  `void main()`
6.  `{`
7.  `fn();`
8.  `}`
9.   
10. `void fn()//定义静态函数`
11. `{`
12. `int n=10;`
13. `cout<<n<<endl;`
14. `}`

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；