基本介紹
- 中文名：靜態static
- 語言：C++
- 學科：計算機學
- 性質：變數在全局數據區分配記憶體
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C++中的static
簡介
面向過程設計中的static
1、靜態全局變數
//Example 1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變數
void main()
{ n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
void fn()
{ n++;
cout<<n<<endl;
}
靜態全局變數有以下特點：
該變數在全局數據區分配記憶體；
靜態全局變數在聲明它的整個檔案都是可見的，而在檔案之外是不可見的；
代碼區 //low address
全局數據區
堆區
棧區 //high address
一般程式把新產生的動態數據存放在堆區，函式內部的自動變數存放在棧區。自動變數一般會隨著函式的退出而釋放空間，靜態數據（即使是函式內部的靜 態局部變數）也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會因為函式的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現，Example 1中的代碼中將
static int n; //定義靜態全局變數
改為
int n; //定義全局變數
程式照樣正常運行。
的確，定義全局變數就可以實現變數在檔案中的共享，但定義靜態全局變數還有以下好處：
靜態全局變數不能被其它檔案所用；
其它檔案中可以定義相同名字的變數，不會發生衝突；
您可以將上述示例代碼改為如下：
//Example 2//File1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變數
void main()
{ n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
//File2
#include <iostream.h>
extern int n;
void fn()
{ n++;
cout<<n<<endl;
}
編譯並運行Example 2，您就會發現上述代碼可以分別通過編譯，但運行時出現錯誤。 試著將
static int n; //定義靜態全局變數
改為
int n; //定義全局變數
再次編譯運行程式，細心體會全局變數和靜態全局變數的區別。
2、靜態局部變數
我們先舉一個靜態局部變數的例子，如下：
//Example 3
#include <iostream.h>
void fn();
void main()
{ fn();
fn();
fn();
}
void fn()
{ static int n=10;
cout<<n<<endl;
n++;
}
靜態局部變數有以下特點：
該變數在全局數據區分配記憶體；
靜態局部變數一般在聲明處初始化，如果沒有顯式初始化，會被程式自動初始化為0；
它始終駐留在全局數據區，直到程式運行結束。但其作用域為局部作用域，當定義它的函式或語句塊結束時，其作用域隨之結束；
3、靜態函式
靜態函式的例子：
//Example 4
#include <iostream.h>
static void fn();//聲明靜態函式
void main()
{
fn();
}
void fn()//定義靜態函式
{ int n=10;
cout<<n<<endl;
}
定義靜態函式的好處：
靜態函式不能被其它檔案所用；
其它檔案中可以定義相同名字的函式，不會發生衝突；
面向對象的static關鍵字
（類中的static關鍵字）
1、靜態數據成員
//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
private:
int a,b,c;
static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{ this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+=a+b+c;}
void Myclass::GetSum()
{ cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}
void main()
{ Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
M.GetSum();}
可以看出，靜態數據成員有以下特點：
對於非靜態數據成員，每個類對象都有自己的拷貝。而靜態數據成員被當作是類的成員。無論這個類的對象被定義了多少個，靜態數據成員在程式中也只有一份拷 貝，由該類型的所有對象共享訪問。也就是說，靜態數據成員是該類的所有對象所共有的。對該類的多個對象來說，靜態數據成員只分配一次記憶體，供所有對象共 用。所以，靜態數據成員的值對每個對象都是一樣的，它的值可以更新；
靜態數據成員存儲在全局數據區。靜態數據成員定義時要分配空間，所以不能在類聲明中定義。在Example 5中，語句int Myclass::Sum=0;是定義靜態數據成員；
靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public,protected,private訪問規則；
因為靜態數據成員在全局數據區分配記憶體，屬於本類的所有對象共享，所以，它不屬於特定的類對象，在沒有產生類對象時其作用域就可見，即在沒有產生類的實例時，我們就可以操作它；
<數據類型><類名>::<靜態數據成員名>=<值>
類的靜態數據成員有兩種訪問形式：
<類對象名>.<靜態數據成員名> 或 <類類型名>::<靜態數據成員名>
如果靜態數據成員的訪問許可權允許的話（即public的成員），可在程式中，按上述格式來引用靜態數據成員 ；
靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。比如對於一個存款類，每個實例的利息都是相同的。所以，應該把利息設為存款類的靜態數據成員。這 有兩個好處，第一，不管定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局數據區的記憶體，所以節省存儲空間。第二，一旦利息需要改變時，只要改變一次， 則所有存款類對象的利息全改變過來了；
同全局變數相比，使用靜態數據成員有兩個優勢：
靜態數據成員沒有進入程式的全局名字空間，因此不存在與程式中其它全局名字衝突的可能性；
可以實現信息隱藏。靜態數據成員可以是private成員，而全局變數不能；
2、靜態成員函式
與靜態數據成員一樣，我們也可以創建一個靜態成員函式，它為類的全部服務而不是為某一個類的具體對象服務。靜態成員函式與靜態數據成員一樣，都是類的內部 實現，屬於類定義的一部分。 普通的成員函式一般都隱含了一個this指針，this指針指向類的對象本身，因為普通成員函式總是具體的屬於某個類的具體對象的。通常情況下，this 是預設的。如函式fn()實際上是this->fn()。但是與普通函式相比，靜態成員函式由於不是與任何的對象相聯繫，因此它不具有this指 針。從這個意義上講，它無法訪問屬於類對象的非靜態數據成員，也無法訪問非靜態成員函式，它只能調用其餘的靜態成員函式。 下面舉個靜態成員函式的例子。
//Example 6
#include <iostream.h>
class Myclass
{public:
Myclass(int a,int b,int c);
static void GetSum();/聲明靜態成員函式
private:
int a,b,c;
static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{ this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+=a+b+c; //非靜態成員函式可以訪問靜態數據成員
}
void Myclass::GetSum() //靜態成員函式的實現
{// cout<<a<<endl; //錯誤代碼，a是非靜態數據成員
cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}
void main()
{ Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
Myclass::GetSum();
}
關於靜態成員函式，可以總結為以下幾點：
出現在類體外的函式定義不能指定關鍵字static；
靜態成員之間可以相互訪問，包括靜態成員函式訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函式；
非靜態成員函式可以任意地訪問靜態成員函式和靜態數據成員；
靜態成員函式不能訪問非靜態成員函式和非靜態數據成員；
<類名>::<靜態成員函式名>（<參數表>）
調用類的靜態成員函式。
作用
是C++中很常用的修飾符，它被用來控制變數的存儲方式和可見性。
為什麼要引入static
函式內部定義的變數，在程式執行到它的定義處時，編譯器為它在棧上分配空間，大家知道，函式在棧上分配的空間在此函式執行結束時會釋放掉，這樣就產生了一個問題: 如果想將函式中此變數的值保存至下一次調用時，如何實現？ 最容易想到的方法是定義一個全局的變數，但定義為一個全局變數有許多缺點，最明顯的缺點是破壞了此變數的訪問範圍（使得在此函式中定義的變數，不僅僅受此函式控制）。
什麼時候用static
需要一個數據對象為整個類而非某個對象服務,同時又力求不破壞類的封裝性,即要求此成員隱藏在類的內部，對外不可見。
static的內部機制
靜態數據成員要在程式一開始運行時就必須存在。因為函式在程式運行中被調用，所以靜態數據成員不能在任何函式內分配空間和初始化。
static的優勢
可以節省記憶體，因為它是所有對象所公有的，因此，對多個對象來說，靜態數據成員只存儲一處，供所有對象共用。靜態數據成員的值對每個對象都是一樣，但它的值是可以更新的。只要對靜態數據成員的值更新一次，保證所有對象存取更新後的相同的值，這樣可以提高時間效率。
套用格式
引用靜態數據成員時，採用如下格式：
<類名>::<靜態成員名>
如果靜態數據成員的訪問許可權允許的話(即public的成員)，可在程式中，按上述格式來引用靜態數據成員。
注意事項
(4)由於靜態成員函式沒有this指針，所以就差不多等同於nonmember函式，結果就產生了一個意想不到的好處：成為一個callback函式，使得我們得以將C++和C-based X Window系統結合，同時也成功的套用於執行緒函式身上。
(5)static並沒有增加程式的時空開銷，相反她還縮短了子類對父類靜態成員的訪問時間，節省了子類的記憶體空間。
(6)靜態數據成員在<定義或說明>時前面加關鍵字static。
(7)靜態數據成員是靜態存儲的，所以必須對它進行初始化。
(8)靜態成員初始化與一般數據成員初始化不同:
初始化在類體外進行，而前面不加static，以免與一般靜態變數或對象相混淆；
初始化時不加該成員的訪問許可權控制符private，public等；
所以我們得出靜態數據成員初始化的格式：
<數據類型><類名>::<靜態數據成員名>=<值>
(9)為了防止父類的影響，可以在子類定義一個與父類相同的靜態變數，以禁止父類的影響。這裡有一點需要注意：我們說靜態成員為父類和子類共享，但我們有重複定義了靜態成員，這會不會引起錯誤呢？不會，我們的編譯器採用了一種絕妙的手法：name-mangling 用以生成唯一的標誌。在各通信公司的筆試面試中經常出現的考題就是static的作用及功能。
C中的static函式
分類
static 函式內部函式和外部函式
當一個源程式由多個源檔案組成時，C語言根據函式能否被其它源檔案中的函式調用，將函式分為內部函式和外部函式。
內部函式
（又稱靜態函式）
定義一個內部函式，只需在函式類型前再加一個“static”關鍵字即可，如下所示：
static 函式類型 函式名(函式參數表)
{……}
使用內部函式的好處是：不同的人編寫不同的函式時，不用擔心自己定義的函式，是否會與其它檔案中的函式同名，因為同名也沒有關係。
外部函式
外部函式的定義：在定義函式時，如果沒有加關鍵字“static”，或冠以關鍵字“extern”，表示此函式是外部函式：
[extern] 函式類型 函式名(函式參數表)
{……}
調用外部函式時，需要對其進行說明：
[extern] 函式類型 函式名(參數類型表)[，函式名2(參數類型表2)……]；
[案例]外部函式套用。
（1）檔案mainf.c
main()
{ extern void input(…),process(…),output(…);
input(…); process(…); output(…);
}
（2）檔案subf1.c
……
extern void input(……) /*定義外部函式*/
{……}
（3）檔案subf2.c
……
extern void process(……) /*定義外部 函式*/
{……}
（4）檔案subf3.c
……
extern void output(……) /*定義外部函式*/
{……}
vb中的static語句
語句
static語句聲明的變數，與dim語句聲明的變數的主要區別是：前者只能在sub或function過程中使用，在退出sub或function過程後變數的值保留；後者使用在sub或function過程中時，退出sub或function過程後變數的值不保留。
語法
Static varname[([subscripts])] [As [New] type] [, varname[([subscripts])] [As [New] type]] . . .
Static 語句的語法包含下面部分：
部分 描述
[lower To] upper [,[lower To] upper] . . .
如果不顯式指定 lower，則數組的下界由 Option Base 語句控制。如果沒有 Option Base 語句則下界為 0。
New 可選的。用它可以隱式地創建對象的關鍵字。如果使用 New 聲明對象變數，則在第一次引用該變數時將新建該對象的實例，因此不必使用 Set 語句來對該對象引用賦值。New 關鍵字不能用來聲明任何內部數據類型的變數，也不能用來聲明從屬對象的實例。
type 可選的。變數的數據類型；可以是 Byte、Boolean、Integer、Long、Currency、Single、Double、Decimal（目前尚不支持）、Date、String（對變長的字元串）、String * length（對定長的字元串）、Object、Variant、用戶定義類型或對象類型。所聲明的每個變數都要有一個單獨的 As type 子句。
說明
模組的代碼開始運行後，使用 Static 語句聲明的變數會一直保持其值，直至該模組復位或重新啟動。可以在非靜態的過程中使用 Static 語句顯式聲明只在該過程內可見，但具有與包含該過程定義的模組相同生命期的變數。
Static EmployeeNumber(200) As Integer
下面的語句為 worksheet 的新實例聲明了一個變數：
Static X As New Worksheet
如果在定義對象變數時沒有使用 New 關鍵字，則在使用該變數之前，必須使用 Set 語句將一個已有的對象賦給這個引用對象的變數。在被賦值之前，所聲明的這個對象變數有一個特定值 Nothing，這個值表示該變數沒有指向任何對象的實例。若在聲明中使用了 New 關鍵字，則在第一次引用對象時將新建一個該對象的實例。
注意
注意 如果在過程中使用 Static 語句，應和其它的聲明語句（如 Dim）一樣將其放在過程的開始。
JAVA中的static
作用
有時你希望定義一個類成員，使它的使用完全獨立於該類的任何對象。通常情況下，類成員必須通過它的類的對象訪問，但是可以創建這樣一個成員，它能夠被它自己使用，而不必引用特定的實例。在成員的聲明前面加上關鍵字static(靜態的)就能創建這樣的成員。如果一個成員被聲明為static，它就能夠在它的類的任何對象創建之前被訪問，而不必引用任何對象。你可以將方法和變數都聲明為static。static 成員的最常見的例子是main( ) 。因為在程式開始執行時必須調用main() ，所以它被聲明為static。
·
它們僅能調用其他的static 方法。
·
它們只能訪問static數據。
·
它們不能以任何方式引用this 或super（關鍵字super 與繼承有關）。
舉例
如果你需要通過計算來初始化你的static變數，你可以聲明一個static塊，Static 塊僅在該類被載入時執行一次。下面的例子顯示的類有一個static方法，一些static變數，以及一個static 初始化塊：
// Demonstrate static variables，methods，and blocks.
class UseStatic {
static int a = 3;
static int b;
static void meth(int x) {
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
}
static {
System.out.println("Static block initialized.");
b = a * 4;
}
public static void main(String args[]) {
meth(42);
}
}
注意：在一個static 方法中引用任何實例變數都是非法的。
下面是該程式的輸出：
Static block initialized.
x = 42
a = 3
b = 12
C#中的static
使用 static修飾符聲明屬於類型本身而不是屬於特定對象的靜態成員。static修飾符可用於類、欄位、方法、屬性、運算符、事件和構造函式，但不能用於索引器、析構函式或類以外的類型。例如，下面的類聲明為 static，並且只包含 static方法。
例如：
static class CompanyEmployee
{
public static string GetCompanyName(string name) { ... }
public static string GetCompanyAddress(string address) { ... }
}
一般來說，類中標註了static的函式與變數能在類外直接引用，比如說：
String M_string1 =CompanyEmployee.GetCompanyName(M_string2)
而沒有標註static的函式則必須聲明一個類的實體，，有實體來引用。比如說：
static class CompanyEmployee
{
public string GetCompanyName(string name) { ... } //沒有Static
public static string GetCompanyAddress(string address) { ... }
}
CompanyEmployee M_CompE = new CompanyEmployee()
String M_string1 =M_CompE.GetCompanyName(M_string2)
函式調用
函式調用的一般形式
在程式中是通過對函式的調用來執行函式體的，其過程與其它語言的子程式調用相似。
C語言中，函式調用的一般形式為：
函式名(實際參數表)
類名.方法名(實際參數列表)
函式調用的方式
在C語言中，可以用以下幾種方式調用函式：
2. 函式語句：函式調用的一般形式加上分號即構成函式語句。例如： printf ("%d",a);scanf ("%d",&b);都是以函式語句的方式調用函式。
3. 函式實參：函式作為另一個函式調用的實際參數出現。這種情況是把該函式的返回值作為實參進行傳送，因此要求該函式必須是有返回值的。例如： printf("%d",max(x,y)); 即是把max調用的返回值又作為printf函式的實參來使用的。在函式調用中還應該注意的一個問題是求值順序的問題。所謂求值順序是指對實參表中各量是自左至右使用呢，還是自右至左使用。對此，各系統的規定不一定相同。介紹printf 函式時已提到過，這裡從函式調用的角度再強調一下。
【例】
main()
{
int i=8;
printf("%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i++,i--);
}
如按照從右至左的順序求值。運行結果應為：
8
7
7
8
如對printf語句中的++i，--i，i++，i--從左至右求值，結果應為：
9
8
8
9
應特別注意的是，無論是從左至右求值， 還是自右至左求值，其輸出順序都是不變的， 即輸出順序總是和實參表中實參的順序相同。由於Turbo C現定是自右至左求值，所以結果為8，7，7，8。上述問題如還不理解，上機一試就明白了。
被調用函式的聲明和函式原型
在主調函式中調用某函式之前應對該被調函式進行說明（聲明），這與使用變數之前要先進行變數說明是一樣的。在主調函式中對被調函式作說明的目的是使編譯系統知道被調函式返回值的類型，以便在主調函式中按此種類型對返回值作相應的處理。
其一般形式為：
類型說明符 被調函式名(類型 形參，類型 形參…)；
或為：
類型說明符 被調函式名(類型，類型…)；
例 main函式中對max函式的說明為：
int max(int a,int b);
或寫為:
int max(int,int)；
C語言中又規定在以下幾種情況時可以省去主調函式中對被調函式的函式說明。
2) 當被調函式的函式定義出現在主調函式之前時，在主調函式中也可以不對被調函式再作說明而直接調用。例如例8.1中，函式max的定義放在main 函式之前，因此可在main函式中省去對max函式的函式說明int max(int a,int b)。
3) 如在所有函式定義之前，在函式外預先說明了各個函式的類型，則在以後的各主調函式中，可不再對被調函式作說明。例如：
char str(int a);
float f(float b);
main()
{
……
}
char str(int a)
{
……
}
float f(float b)
{
……
}
其中第一，二行對str函式和f函式預先作了說明。因此在以後各函式中無須對str和f函式再作說明就可直接調用。
函式的嵌套調用
C語言中不允許作嵌套的函式定義。因此各函式之間是平行的，不存在上一級函式和下一級函式的問題。但是C語言允許在一個函式的定義中出現對另一個函式的調用。這樣就出現了函式的嵌套調用。即在被調函式中又調用其它函式。這與其它語言的子程式嵌套的情形是類似的。其關係可表示如圖。
圖表示了兩層嵌套的情形。其執行過程是：執行main函式中調用a函式的語句時，即轉去執行a函式，在a函式中調用b 函式時，又轉去執行b函式，b函式執行完畢返回a函式的斷點繼續執行，a函式執行完畢返回main函式的斷點繼續執行。
【例】計算s=22!+32!
本題可編寫兩個函式，一個是用來計算平方值的函式f1，另一個是用來計算階乘值的函式f2。主函式先調f1計算出平方值，再在f1中以平方值為實參，調用 f2計算其階乘值，然後返回f1，再返回主函式，在循環程式中計算累加和。
long f1(int p)
{
int k;
long r;
long f2(int);
k=p*p;
r=f2(k);
return r;
}
long f2(int q)
{
long c=1;
int i;
for(i=1;i<=q;i++)
c=c*i;
return c;
}
main()
{
int i;
long s=0;
for (i=2;i<=3;i++)
s=s+f1(i);
printf("\ns=%ld\n",s);
}
