大龙的博客

常用链接

统计

最新评论

关键词:static

关键词:static
 
本文是我对C++中关于static(静态类型)的一些理解总结,部分内容摘自《C++ Primer》,错误 不足在所难免,欢迎大家指正^-^
 
主要内容:

一. 面向过程程序设计中的static
   1. 全局静态变量
   2. 局部静态变量
   3. 静态函数(可不是静态成员函数哦)

二. 面向对象程序设计中的static
   1. 静态数据成员
   2. 静态成员函数
 
一. 面向过程程序设计中的static

1. 全局静态变量

   在全局变量之前加上关键字static,全局变量就被定义成为一个全局静态变量。

   1)内存中的位置:静态存储区(静态存储区在整个程序运行期间都存在)

   2)初始化:未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0(自动对象的值是任意的,除非
他被显示初始化)

   3)作用域:全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结
尾。
  
   看下面关于作用域的程序:
//testStatic1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
 
void display();
extern int n;
 
int main()
{
  n = 20;
  cout << n << endl;
  display();
  return 0;
}
 
//testStatic2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
 
static int n;   //定义全局静态变量,自动初始化为0,仅在本文件中可见

void display()
{
  n++;
  cout << n << endl;
}
 

文件分别编译通过,但link的时候testStatic1.cpp中的变量n找不到定义,产生错误。
 
定义全局静态变量的好处:

<1>不会被其他文件所访问,修改

<2>其他文件中可以使用相同名字的变量,不会发生冲突。
 

2 局部静态变量

  在局部变量之前加上关键字static,局部变量就被定义成为一个局部静态变量。

  1)内存中的位置:静态存储区

  2)初始化:未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0(自动对象的值是任意的,除非
他被显示初始化)

  3)作用域:作用域仍为局部作用域,当定义它的函数或者语句块结束的时候,作用域随之结束。

  注:当static用来修饰局部变量的时候,它就改变了局部变量的存储位置,从原来的栈中存放改
为静态存储区。但是局部静态变量在离开作用域之后,并没有被销毁,而是仍然驻留在内存当中,直到程序结束,只不过我们不能再对他进行访问。

      当static用来修饰全局变量的时候,它就改变了全局变量的作用域(在声明他的文件之外是
不可见的),但是没有改变它的存放位置,还是在静态存储区中。
 
3 静态函数

  在函数的返回类型前加上关键字static,函数就被定义成为静态函数。

  函数的定义和声明默认情况下是extern的,但静态函数只是在声明他的文件当中可见,不能被其
他文件所用。

  例如:
//testStatic1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
 
void display();
void staticDis();
 
int main()
{
  display();
  staticDis();
  renturn 0;
}
 
//testStatic2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
 
void display()
{
  staticDis();
  cout << "display() has been called " << endl;
}
 
void staticDis()
{
  cout << "staticDis() has been called" << endl;
}
 
文件分别编译通过,但是连接的时候找不到函数staticDis()的定义,产生错误。
 
定义静态函数的好处:

<1> 其他文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突

<2> 静态函数不能被其他文件所用。
 
存储说明符auto,register,extern,static,对应两种存储期:自动存储期和静态存储期。
 
auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立,它在该程序块活动时存在,退出该程序块时撤销。

关键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量具有静态
存储持续期(static storage duration),或静态范围(static extent)。虽然他的值在函数调用之间保持有效,但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化。(摘自《C++ Primer》 P337)

由于static变量的以上特性,可实现一些特定功能。

1. 统计次数功能

声明函数的一个局部变量,并设为static类型,作为一个计数器,这样函数每次被调用的时候就可
以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法,因为这个变量是和函数息息相关的,而函数可能在多个不同的地方被调用,所以从调用者的角度来统计比较困难。代码如下:
 
#include <stdio>
#include <iostream>
using namespace std;
 
void count();

int main()
{
 int i;
 for (i = 1; i <= 3; i++)
  count();
  return 0;
}
 
void count()
{
 static num = 0;
 num++;
 cout << " I have been called" << num << "times" << endl;
}

输出结果为:
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.
 
二 面向对象程序设计中的static

1. 静态数据成员

   1) 内存中的位置:静态存储区

   2) 初始化和定义:

       <1> 静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。

       <2> 静态数据成员在程序中只能提供一个定义,所以静态数据成员的初始化不能在类的头文
件中。

   3)  访问:

       <1> 类对象名.静态数据成员

       <2> 类类型名::静态数据成员
 
   4) 说明:

       a.static数据成员和普通数据成员一样遵public, protected, private 访问规则。

       b.对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝。静态数据成员被当作类的全局对象,
无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类类型的所有对象共享访问。 

   5) 同全局对象相比,使用静态数据成员有两个优势:

       <1> 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间,因此不存在与程序中其他全局名字冲突的
可能性。

       <2> 可以实现信息隐藏。静态成员可以是private成员,而全局对象不能。

   6) 应用:

class Account {
    Account( double amount, const string &owner );
    String owner() { return _owner ;}
  private:
    static double _interestRate;
    double _amount;
    string _owner;
};
 
为什把_interestRate声明为static,而_amount和_owner不呢?
这是因为每个Account对应不同的主人,有不同数目的钱,而所有Account的利率却是相同的。

因为在整个程序中只有一个_interestRate数据成员,他被所有Account对象共享,所以把
_interestRate声明为静态数据成员减少了每个Account所需的存储空间。

_interestRate值可能变化,所以不能声明为const。因为_interestRate是静态的,所以它只需要
更新一次我们就可以保证每个Account对象都能访问到更新后的值。要是每个类对象都维持自己的一个拷贝,那么每个拷贝都必须更新,这将导致效率低下和更大的错误可能。

  
  7)静态数据成员的“唯一性”本质(独立于类的任何对象而存在的唯一实例),使他能够以独特
的方式被使用,这些方式对于非static数据成员来说是非法的。

     <1> 静态数据成员的类型可以是其所属类,而非static数据成员只能被声明为该类对象的指针
或引用,例如:
 
class Bar{
  public:
    //...
  private:
    static Bar mem1; //OK
    Bar *mem2;  //OK
    Bar mem3;  //错误
};
 
     <2> 静态数据成员可以被作为类成员函数的缺省实参,而非static数据成员不可以。例如:
 
extern int var;
class Foo {
  private:
    int var;
    static int stcvar;
  public:
    //错误:被解析为非static的Foo:var
    //没有相关的类对象
    int mem1( int = var );
    //OK:解析为static的Foo:stcvar
    //无需相关的类对象
    int mem2( int = stcvar );
    //OK:int var 的全局实例
    int mem3( int = ::var );
};
 
  8) 类模板的静态数据成员以后讨论^-^
 
2. 静态成员函数

  1) 声明:在类的成员函数返回值之前加上关键字static,他就被声明为一个静态成员函数。静
态成员函数不能声明为const或volatile,这与非静态成员函数不同。

  2) 定义:出现在类体外的函数定义不能指定关键字static。

  3) 作用:主要用于对静态数据成员的操作

  4) 静态成员函数与类相联系,不与类的对象相联系。

  5) 静态成员函数不能访问斐静态数据成员。因为非静态数据成员属于特定的类实例。

  6) 静态成员函数没有this指针,因此在静态成员函数中隐式或显示的引用这个指针都将导致编
译时刻错误。试图访问隐式引用this指针的非静态数据成员也会导致编译时刻错误。

  7) 访问:可以用成员访问操作符(.)和箭头(->)为一个类对象或指向类对象的指针调用静态成员
函数,也可以用限定修饰符名直接访问或调用静态成员函数,而无需声明类对象。

posted on 2006-11-06 18:30 大龙 阅读(230) 评论(0)  编辑 收藏 引用


只有注册用户登录后才能发表评论。
网站导航: 博客园   IT新闻   BlogJava   知识库   博问   管理