想必有很多人對(duì)C++中的static不是很理解,本文在介紹static含義的基礎(chǔ)上,總結(jié)了C++中static的各種用法。
要理解static,就必須要先理解另一個(gè)與之相對(duì)的關(guān)鍵字,很多人可能都還不知道有這個(gè)關(guān)鍵字,那就是auto,其實(shí)我們通常聲明的不用static修飾的變量,都是auto的,因?yàn)樗悄J(rèn)的,就象short和long總是默認(rèn)為int一樣;我們通常聲明一個(gè)變量:
int a;
string s;
其實(shí)就是:
auto int a;
auto string s;
而static變量的聲明是:
static int a;
static string s;
這樣似乎可以更有利于理解auto和static是一對(duì)成對(duì)的關(guān)鍵字吧,就像private,protected,public一樣;
對(duì)于static的不理解,其實(shí)就是對(duì)于auto的不理解,因?yàn)樗歉话愕模挥械臇|西你天天在用,但未必就代表你真正了解它;auto的含義是由程序自動(dòng)控制變量的生存周期,通常指的就是變量在進(jìn)入其作用域的時(shí)候被分配,離開其作用域的時(shí)候被釋放;而static就是不auto,變量在程序初始化時(shí)被分配,直到程序退出前才被釋放;也就是static是按照程序的生命周期來分配釋放變量的,而不是變量自己的生命周期;所以,像這樣的例子:
void func()
{
int a;
static int b;
}
每一次調(diào)用該函數(shù),變量a都是新的,因?yàn)樗窃谶M(jìn)入函數(shù)體的時(shí)候被分配,退出函數(shù)體的時(shí)候被釋放,所以多個(gè)線程調(diào)用該函數(shù),都會(huì)擁有各自獨(dú)立的變量a,因?yàn)樗偸且恢匦路峙涞模欢兞縝不管你是否使用該函數(shù),在程序初始化時(shí)就被分配的了,或者在第一次執(zhí)行到它的聲明的時(shí)候分配(不同的編譯器可能不同),所以多個(gè)線程調(diào)用該函數(shù)的時(shí)候,總是訪問同一個(gè)變量b,這也是在多線程編程中必須注意的!
static主要使用于以下幾個(gè)地方:
1.定義類的靜態(tài)變量
class A
{
private:
static int s_;
};
在cpp中必須對(duì)它進(jìn)行初始化:
int A::s_ = 0;// 注意,這里沒有static的修飾!
類的靜態(tài)成員是該類所有實(shí)例的共用成員,也就是在該類的范疇內(nèi)是個(gè)全局變量,也可以理解為是一個(gè)名為A::s_的全局變量,只不過它是帶有類安全屬性的;道理很簡單,因?yàn)樗窃诔绦虺跏蓟臅r(shí)候分配的,所以只分配一次,所以就是共用的;
類的靜態(tài)成員必須初始化,道理也是一樣的,因?yàn)樗窃诔绦虺跏蓟臅r(shí)候分配的,所以必須有初始化,類中只是聲明,在cpp中才是初始化,你可以在初始化的代碼上放個(gè)斷點(diǎn),在程序執(zhí)行main的第一條語句之前就會(huì)先走到那;如果你的靜態(tài)成員是個(gè)類,那么就會(huì)調(diào)用到它的構(gòu)造函數(shù);
2.定義類的靜態(tài)函數(shù)
class A
{
private:
static void func(int );
};
實(shí)現(xiàn)的時(shí)候也不需要static的修飾,因?yàn)閟tatic是聲明性關(guān)鍵字;
類的靜態(tài)函數(shù)是在該類的范疇內(nèi)的全局函數(shù),不能訪問類的私有成員,只能訪問類的靜態(tài)成員,不需要類的實(shí)例即可調(diào)用;實(shí)際上,它就是增加了類的訪問權(quán)限的全局函數(shù):void A::func(int);
靜態(tài)成員函數(shù)可以繼承和覆蓋,但無法是虛函數(shù);
3.只在cpp內(nèi)有效的全局變量
在cpp文件的全局范圍內(nèi)聲明:
static int g_ = 0;
這個(gè)變量的含義是在該cpp內(nèi)有效,但是其他的cpp文件不能訪問這個(gè)變量;如果有兩個(gè)cpp文件聲明了同名的全局靜態(tài)變量,那么他們實(shí)際上是獨(dú)立的兩個(gè)變量;
如果不使用static聲明全局變量:
int g_ = 0;
那么將無法保證這個(gè)變量不被別的cpp共享,也無法保證一定能被別的cpp共享,因?yàn)橐尪鄠€(gè)cpp共享一個(gè)全局變量,應(yīng)將它聲明為extern(外部)的;也有可能編譯會(huì)報(bào)告變量被重復(fù)定義;總之不建議這樣的寫法,不明確這個(gè)全局變量的用法;
如果在一個(gè)頭文件中聲明:
static int g_vaule = 0;
那么會(huì)為每個(gè)包含該頭文件的cpp都創(chuàng)建一個(gè)全局變量,但他們都是獨(dú)立的;所以也不建議這樣的寫法,一樣不明確需要怎樣使用這個(gè)變量,因?yàn)橹皇莿?chuàng)建了一組同名而不同作用域的變量;
這里順便說一下如何聲明所有cpp可共享的全局變量,在頭文件里聲明為extern的:
extern int g_; // 注意,不要初始化值!
然后在其中任何一個(gè)包含該頭文件的cpp中初始化(一次)就好:
int g_ = 0; // 初始化一樣不要extern修飾,因?yàn)閑xtern也是聲明性關(guān)鍵字;
然后所有包含該頭文件的cpp文件都可以用g_這個(gè)名字訪問相同的一個(gè)變量;
4.只在cpp內(nèi)有效的全局函數(shù)
在cpp內(nèi)聲明:
static void func();
函數(shù)的實(shí)現(xiàn)不需要static修飾,那么這個(gè)函數(shù)只可在本cpp內(nèi)使用,不會(huì)同其他cpp中的同名函數(shù)引起沖突;道理和如果不使用static會(huì)引起的問題和第3點(diǎn)一樣;不要在頭文件中聲明static的全局函數(shù),不要在cpp內(nèi)聲明非static的全局函數(shù),如果你要在多個(gè)cpp中復(fù)用該函數(shù),就把它的聲明提到頭文件里去,否則在cpp內(nèi)部聲明需要加上static修飾;在C語言中這點(diǎn)由為重要!
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