C++基础之static关键字

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一、静态变量

与C语言一样,可以使用static说明自动变量。根据定义的位置不同,分为静态全局变量和静态局部变量。
⚫ 全局变量是指在所有花括号之外声明的变量,其作用域范围是全局可见的,即在整个项目文件内都有效。使用static修饰的全局变量是静态全局变量,其作用域有所限制,仅在定义该变量的源文件内有效,项目中的其他源文件中不能使用它。
⚫ 块内定义的变量是局部变量,从定义之处开始到本块结束处为止是局部变量的作用域。使用static修饰的局部变量是静态局部变量,即定义在块中的静态变量。静态局部变量具有局部作用域,但却具有全局生存期。
⚫ 静态局部变量具有局部作用域,但却具有全局生存期。也就是说,静态局部变量在程序的整个运行期间都存在,它占据的空间一直到程序结束时才释放,但仅在定义它的块中有效,在块外并不能访问它。
⚫ 静态变量均存储在全局数据区,静态局部变量只执行一次初始化。如果程序未显式给出初始值,则相当于初始化为0;如果显式给出初始值,则在该静态变量所在块第一次执行时完成初始化。

#include<iostream>
using namespace  std;

//全局静态变量
static int glos_s=10;
//全局变量
int glos_a=10;

void f(){
    int a=1; //局部变量a
    static int fs=1; //静态局部变量fs,完成初始化。
    a+=2;
    fs+=2;
    glos_s+=10;
    glos_a+=10;
    cout<<"在f中:局部变量a="<<a<<" 静态局部变量fs="<<fs<<" 全局变量glos_a="<<glos_a<< " 全局静态变量glos_s=" <<  glos_s  <<endl;
}
int main(){
     f(); //在f中:局部变量a=3 静态局部变量fs=3 全局变量glos_a=20 全局静态变量glos_s=20
     f(); //在f中:局部变量a=3 静态局部变量fs=5 全局变量glos_a=30 全局静态变量glos_s=30
    return 0; 
}

二、类中的static

1、定义类的静态成员

类的静态成员有两种:静态成员变量和静态成员函数。在类体内定义类的成员时,
在前面添加static关键字后,该成员即成为静态成员。
⚫ 类的静态成员被类的所有对象共享,不论有多少对象存在,静态成员都只有一份保存在公用内存中。对于静态成员变量,各对象看到的值是一样的。
⚫ 定义类静态成员变量时,在类定义中声明静态成员变量,然后必须在类体外定义静态成员变量的初值。这个初值不能在类体内赋值。
⚫ 给静态成员变量赋初值的格式如下:类型 类名::静态成员变量=初值;
⚫ 注意,在类体外为静态成员变量赋初值时,前面不能加static关键字,以免和一般的静态变量相混淆。在类体外定义成员函数时,前面也不能加static关键字。

2、类静态成员的使用
访问静态成员时,成员前面既可以用类名作前缀,也可以使用对象名或对象指针作前缀。这与访问类成员时仅能使用对象名或对象指针作前缀是不同的。访问类静态成员的一般格式如下:

  • 类名::静态成员名
  • 对象名.静态成员名
  • 对象指针->静态成员名

类的静态成员函数没有this指针,不能在静态成员函数内访问非静态的成员,即通常情况下,类的静态成员函数只能处理类的静态成员变量。静态成员函数内也不能调用非静态成员函数。

#include<iostream>

using namespace  std;

class Student{
    public:
        int id;
        string name;
        static int money;
        static void printlnMoney(Student &stu);    
};
//静态成员必须在类体外初始化,并且不能在类体内赋值
int Student::money=10000;
//静态成员函数的实现
void Student::printlnMoney(Student &stu){
    cout << "name:"  << stu.name  <<" money:" << stu.money << endl;
}

int main(){
    Student stu;
    stu.id=1;
    stu.name="小米";
    //使用对象调用静态成员
    stu.printlnMoney(stu);//name:小米 money:10000
    Student *stu2=new Student();
    stu2->id=1;
    stu2->name="美团";
    //使用指针调用静态成员
    stu2->printlnMoney(*stu2);//name:美团 money:10000
    //使用类名调用静态成员
    Student::money=50000;
    Student::printlnMoney(*stu2);//name:美团 money:50000
    Student::printlnMoney(stu);//name:小米 money:50000
    return 0; 
}

3、普通成员与静态成员

对于普通成员变量,每个对象有各自的一份,而静态成员变量只有一份,被同类所有对象共享。普通成员函数一定是作用在某个对象上的,而静态成员函数并不具体作用在某个对象上。
访问普通成员时,要通过“对象名.成员名”等方式,指明要访问的成员变量是属于哪个对象的,或要调用的成员函数作用于哪个对象;
访问静态成员时,则可以通过“类名::成员名”的方式访问,不需要指明被访问的成员属于哪个对象或作用于哪个对象。
因此,甚至可以在还没有任何对象生成时就访问一个类的静态成员。非静态成员的访问方式其实也适用于静态成员,也就是可以通过“对象名.成员名”的方式访问,效果和“类名::成员名”这种访问方式没有区别

在通常情况下,除一种情况外,类的成员函数之间是允许互相调用的。具体来说,静态函数与静态函数之间、非静态函数与非静态函数之间是可以相互调用的,非静态成员函数内可以调用静态成员函数,但静态成员函数内不能调用非静态成员函数

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