2013年6月18日 星期二

static 的意義

1.用作變數:
1-1:放在函數內

Ex:

void MyFun()
{
static int i=0;
}

說明:"i"為"static,i"的生命週期會到程式結束,但是他的scope 還是在MyFun()中,每次呼叫MyFun(),函數中"i"的值會保留上次呼叫最後一次設定的值。

1-2:放在函數外

Ex:檔案 abc.c 中寫了如下

static int s_i=0;

int myfun()

{}

說明:此時"s_i"只能在檔案"abc.c"中使用,他可以讓"abc.c"中所有的"function"看到,他的生命週期也是到程式結束,但是別的.c 檔是無法使用到"abc.c"檔中的"s_i"。

2.在function 前面加上"static"

Ex:檔案 123.c 中寫了如下

static void MyFun()
{return;}

說明:此時"MyFun()"只能給這個123.c 這個檔案中的其他function 呼叫。
(簡單的說,就是"MyFun()"這個function不會被linker 參考到)





讓該變數(或該函式)的可視範圍只侷限在該檔案內,其他的 .c檔看不到此變數(或函式)的存在。
既使其他檔案用extern宣告也看不到!套句行話來說,他把Global的變數或函數變成了「internal linkage」,當Linker在找symbol時是會忽略它的。
(在C++中也相容這種用法,不過被視為比較不建議的舊的用法,C++比較建議使用unnamed namespace。)

使用時機:當此全域變數(或全域函式)不想被其他檔案引用和修改時,或者不同檔案可以使用相同名字的全域變數(或全域函式)而不會產生命名衝突。

做個總結,static的用法整理如下表:

修飾對象   使用在...    Linkage    Scope
---------------------------------
變數     函式裡       internal    Block
變數     函式外       internal    File
變數     成員        external     Class    (for C++)
函式     global       internal     File
函式     成員        external     Class    (for C++)


C語言及由其衍生出的C++Objective-C等程式語言中,「static」是用於控制變數的生命周期和連線方式(即其作用域,亦即可見性)的保留字。確切來說,正如C族語言中的extern,auto與register這些保留字一樣,static也是一種儲存類(此處的「類」與物件導向語言的「」的定義不同)標識。每個變數與函式都有以上的一種儲存類標識,如果在宣告中沒有明確標識其儲存類,編譯時就會根據上下文來選擇其預設儲存類,如在原始檔里的所有檔案級變數對應的預設儲存類是extern,而在函式體內的變數對應的則是auto,各儲存類的屬性如下表所列。
儲存類名 生命周期 作用域
extern 靜態(程式結束後釋放) 外部(整個程式)
static 靜態(程式結束後釋放) 內部(僅翻譯單元,一般指單個原始檔)
auto,register 函式呼叫(呼叫結束後釋放)





static的原始用意

1、什么是static?

       static 是C++中很常用的修饰符,它被用来控制变量的存储方式和可见性。
   

2、为什么要引入static?

       函数内部定义的变量,在程序执行到它的定义处时,编译器为它在栈上分配空间,大家知道,函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉,这样就产生了一 个问题: 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时,如何实现? 最容易想到的方法是定义一个全局的变量,但定义为一个全局变量有许多缺点,最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围(使得在此函数中定义的变量,不仅仅受此 函数控制)。
   

3、什么时候用static?

       需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务,同时又力求不破坏类的封装性,即要求此成员隐藏在类的内部,对外不可见。


 4、static的内部机制:

       静态数据成员要在程序一开始运行时就必须存在。因为函数在程序运行中被调用,所以静态数据成员不能在任何函数内分配空间和初始化。
       这样,它的空间分配有三个可能的地方,一是作为类的外部接口的头文件,那里有类声明;二是类定义的内部实现,那里有类的成员函数定义;三是应用程序的main()函数前的全局数据声明和定义处。
      静态数据成员要实际地分配空间,故不能在类的声明中定义(只能声明数据成员)。类声明只声明一个类的“尺寸和规格”,并不进行实际的内存分配,所以在类声 明中写成定义是错误的。它也不能在头文件中类声明的外部定义,因为那会造成在多个使用该类的源文件中,对其重复定义。
      static被引入以告知编译器,将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间,静态
数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化,注意静态成员嵌套时,要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。
   

5、static的优势:

       可以节省内存,因为它是所有对象所公有的,因此,对多个对象来说,静态数据成员只存储一处,供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对象都是一样,但它的 值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次,保证所有对象存取更新后的相同的值,这样可以提高时间效率。
   

6、引用静态数据成员时,采用如下格式:

         <类名>::<静态成员名>
    如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式
来引用静态数据成员。
   

7、注意事项:

      (1)类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象,所以它没有this指针,这就导致
了它仅能访问类的静态数据和静态成员函数。
      (2)不能将静态成员函数定义为虚函数。
      (3)由于静态成员声明于类中,操作于其外,所以对其取地址操作,就多少有些特殊
,变量地址是指向其数据类型的指针 ,函数地址类型是一个“nonmember函数指针”。
      (4)由于静态成员函数没有this指针,所以就差不多等同于nonmember函数,结果就
产生了一个意想不到的好处:成为一个callback函数,使得我们得以将C++和C-based X W
indow系统结合,同时也成功的应用于线程函数身上。
      (5)static并没有增加程序的时空开销,相反她还缩短了子类对父类静态成员的访问
时间,节省了子类的内存空间。
      (6)静态数据成员在<定义或说明>时前面加关键字static。
      (7)静态数据成员是静态存储的,所以必须对它进行初始化。
      (8)静态成员初始化与一般数据成员初始化不同:
      初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆;
      初始化时不加该成员的访问权限控制符private,public等;
           初始化时使用作用域运算符来标明它所属类;
           所以我们得出静态数据成员初始化的格式:
         <数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
      (9)为了防止父类的影响,可以在子类定义一个与父类相同的静态变量,以屏蔽父类的影响。这里有一点需要注意:我们说静态成员为父类和子类共享,但我们有 重复定义了静态成员,这会不会引起错误呢?不会,我们的编译器采用了一种绝妙的手法:name-mangling 用以生成唯一的标志。


静态数据成员


  在类中,静态成员可以实现多个对象之间的数据共享,并且使用静态数据成员还不会破坏隐藏的原则,即保证了安全性。因此,静态成员是类的所有对象中共享的成员,而不是某个对象的成员。

   使用静态数据成员可以节省内存,因为它是所有对象所公有的,因此,对多个对象来说,静态数据成员只存储一处,供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对 象都是一样,但它的值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次,保证所有对象存取更新后的相同的值,这样可以提高时间效率。

  静态数据成员的使用方法和注意事项如下:

  1、静态数据成员在定义或说明时前面加关键字static。

  2、静态成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式如下:

    <数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>

  这表明:

        (1) 初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆。

  (2) 初始化时不加该成员的访问权限控制符private,public等。

  (3) 初始化时使用作用域运算符来标明它所属类,因此,静态数据成员是类的成员,而不是对象的成员。

  3、静态数据成员是静态存储的,它是静态生存期,必须对它进行初始化。

  4、引用静态数据成员时,采用如下格式:

   <类名>::<静态成员名>

  如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员。
静态成员函数
  静态成员函数和静态数据成员一样,它们都属于类的静态成员,它们都不是对象成员。因此,对静态成员的引用不需要用对象名。

  在静态成员函数的实现中不能直接引用类中说明的非静态成员,可以引用类中说明的静态成员。如果静态成员函数中要引用非静态成员时,可通过对象来引用。






資料來源:

http://flykof.pixnet.net/blog/post/23583952

http://archerworks.blogspot.tw/2010/07/cstatic.html

http://blog.csdn.net/danforn/article/details/2312766

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9D%99%E6%80%81%E5%8F%98%E9%87%8F

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