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static 用來控制變量的存儲(chǔ)方式和可見性
函數(shù)內(nèi)部定義的變量,在程序執(zhí)行到它的定義處時(shí)夜牡,編譯器為它在棧上分配空間仇参,函數(shù)在棧上分配的空間在此函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)會(huì)釋放掉厢塘,這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問題:如果想將函數(shù)中此變量的值保存至下一次調(diào)用時(shí)丐一,如何實(shí)現(xiàn)阿弃?最容易想到的方法是定義一個(gè)全局的變量支救,但定義為一個(gè)全局變量有許多缺點(diǎn)循诉,最明顯的缺點(diǎn)是破壞了此變量的訪問范圍(使得在此函數(shù)中定義的變量,不僅僅受此函數(shù)控制)懂酱。需要一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象為整個(gè)類而非某個(gè)對(duì)象服務(wù)竹习,同時(shí)又力求不破壞類的封裝性,即要求此成員隱藏在類的內(nèi)部列牺,對(duì)外不可見整陌。
static 的內(nèi)部機(jī)制:
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要在程序一開始運(yùn)行時(shí)就必須存在。因?yàn)楹瘮?shù)在程序運(yùn)行中被調(diào)用瞎领,所以靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能在任何函數(shù)內(nèi)分配空間和初始化蔓榄。這樣,它的空間分配有三個(gè)可能的地方默刚,一是作為類的外部接口的頭文件甥郑,那里有類聲明;二是類定義的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)荤西,那里有類的成員函數(shù)定義澜搅;三是應(yīng)用程序的main()函數(shù)前的全局?jǐn)?shù)據(jù)聲明和定義處伍俘。
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要實(shí)際地分配空間,故不能在類的聲明中定義(只能聲明數(shù)據(jù)成員)勉躺。類聲明只聲明一個(gè)類的“尺寸和規(guī)格”癌瘾,并不進(jìn)行實(shí)際的內(nèi)存分配,所以在類聲明中寫成定義是錯(cuò)誤的饵溅。它也不能在頭文件中類聲明的外部定義妨退,因?yàn)槟菚?huì)造成在多個(gè)使用該類的源文件中,對(duì)其重復(fù)定義蜕企。
static被引入以告知編譯器咬荷,將變量存儲(chǔ)在程序的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)而非棧上空間,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員按定義出現(xiàn)的先后順序依次初始化轻掩,注意靜態(tài)成員嵌套時(shí)幸乒,要保證所嵌套的成員已經(jīng)初始化了。消除時(shí)的順序是初始化的反順序唇牧。
static 的優(yōu)勢:
可以節(jié)省內(nèi)存罕扎,因?yàn)樗撬袑?duì)象所公有的,因此丐重,對(duì)多個(gè)對(duì)象來說腔召,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只存儲(chǔ)一處,供所有對(duì)象共用扮惦。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對(duì)每個(gè)對(duì)象都是一樣臀蛛,但它的值是可以更新的。只要對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值更新一次径缅,保證所有對(duì)象存取更新后的相同的值掺栅,這樣可以提高時(shí)間效率烙肺。引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員時(shí)纳猪,采用如下格式:
<類名>::<靜態(tài)成員名>
如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問權(quán)限允許的話(即public的成員),可在程序中桃笙,按上述格式來引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員氏堤。
Ps:
(1)類的靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個(gè)類而非類的對(duì)象,所以它沒有this指針搏明,這就導(dǎo)致了它僅能訪問類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)成員函數(shù)鼠锈。
(2)不能將靜態(tài)成員函數(shù)定義為虛函數(shù)。
(3)由于靜態(tài)成員聲明于類中星著,操作于其外购笆,所以對(duì)其取地址操作,就多少有些特殊虚循,變量地址是指向其數(shù)據(jù)類型的指針同欠,函數(shù)地址類型是一個(gè)“nonmember函數(shù)指針”样傍。
(4)由于靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針,所以就差不多等同于nonmember函數(shù)铺遂,結(jié)果就產(chǎn)生了一個(gè)意想不到的好處:成為一個(gè)callback函數(shù)衫哥,使得我們得以將c++和c-based x window系統(tǒng)結(jié)合,同時(shí)也成功的應(yīng)用于線程函數(shù)身上襟锐。
(5) static并沒有增加程序的時(shí)空開銷撤逢,相反她還縮短了子類對(duì)父類靜態(tài)成員的訪問時(shí)間,節(jié)省了子類的內(nèi)存空間粮坞。
(6)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在<定義或說明>時(shí)前面加關(guān)鍵字static蚊荣。
(7)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是靜態(tài)存儲(chǔ)的,所以必須對(duì)它進(jìn)行初始化捞蚂。
(8)靜態(tài)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同:
初始化在類體外進(jìn)行妇押,而前面不加static,以免與一般靜態(tài)變量或?qū)ο笙嗷煜?/p>
初始化時(shí)不加該成員的訪問權(quán)限控制符private姓迅、public敲霍;
初始化時(shí)使用作用域運(yùn)算符來標(biāo)明它所屬類;
所以我們得出靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式:
<數(shù)據(jù)類型><類名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<值>
(9)為了防止父類的影響丁存,可以在子類定義一個(gè)與父類相同的靜態(tài)變量肩杈,以屏蔽父類的影響。這里有一點(diǎn)需要注意:我們說靜態(tài)成員為父類和子類共享解寝,但我們有重復(fù)定義了靜態(tài)成員扩然,這會(huì)不會(huì)引起錯(cuò)誤呢?不會(huì)聋伦,我們的編譯器采用了一種絕妙的手法:name-mangling用以生成唯一的標(biāo)志夫偶。