C++ static關鍵字

static關鍵字可用于聲明全局范圍、命名空間范圍和類范圍的變量和函數。 靜態變量還可在本地范圍聲明。

先介紹幾個概念：

靜態持續時間，在程序啟動時分配對象或變量，并在程序結束時釋放對象或變量。

外部鏈接，變量的名稱在用于聲明變量的文件的外部是可見的。

內部鏈接，名稱在用于聲明變量的文件的外部是不可見的。

默認情況下，在全局命名空間中定義的對象或變量具有靜態持續時間和外部鏈接。

static 關鍵字常用于以下情況：

在全局和/或命名空間范圍 (在單個文件范圍內聲明變量或函數時，) static 關鍵字指定變量或函數為內部鏈接，即外部文件無法引用該變量或函數。在聲明變量時，變量具有靜態持續時間，并且除非您指定另一個值，否則編譯器會將變量初始化為 0。

在函數中聲明變量時， static 關鍵字指定變量只初始化一次，并在之后調用該函數時保留其狀態。

在類內聲明中聲明數據成員時， static 關鍵字指定該類的所有實例共享該變量的副本。 必須在文件范圍內定義靜態數據成員。

在類聲明中聲明成員函數時， 關鍵字指定該函數由類的所有實例 static 共享。 靜態成員函數無法訪問實例成員，因為該函數沒有隱式 this 指針。 若要訪問實例成員，請使用作為實例指針或引用的參數來聲明函數。

不能將聯合成員聲明為靜態的。 但是，必須顯式聲明全局聲明的匿名聯合 static 。

以上前兩條與面向對象（類）無關，也就是說在 C 中 static 同樣有這些特性，而后三條則是針對類的，在 C++ 中才有這些特性。

C中的static

本小節介紹 C 中 static 關鍵字的作用，即不包含 C++ 中引入面向對象的特性（類）之后 static 的作用，該部分將在下一小節介紹。

內部鏈接

函數，變量均可被 static 修飾來實現內部鏈接。當同時編譯多個文件時，所有未加 static 前綴的全局變量和函數默認都是外部鏈接的。舉例來說明。同時編譯兩個源文件，一個是 hello_a.c，另一個是 main.c。

// hello_a.c #include <stdio.h> char a = 'A'; // a.c 文件內的全局變量 void printHello() {printf("Hello\n"); } // main.c #include <stdio.h> void msg(); // 外部方法不聲明會報警告 int main() {extern char a; // 外部變量必須先用 extern 關鍵字聲明printf("%c \n", a);printHello();return 0; }

編譯運行：

gcc main.c hello_a.c ./a.out

輸出：

A Hello

為什么在 hello_a.c 中定義的全局變量 a 和函數 printHello 能在 main.c 中使用？前面說過，所有未加 static 前綴的全局變量和函數都都是外部鏈接的，其它的源文件也能訪問。此例中，a 是全局變量，printHello 是函數，并且都沒有加 static 前綴，因此對于另外的源文件 main.c 是可見的。

如果加了 static，就會對其它源文件隱藏。例如在 a 和 printHello 的定義前加上 static，main.c 就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數和同名變量，而不必擔心命名沖突。static 可以修飾函數和變量，將其對其他源文件隱藏起來，從而避免命名沖突。對于函數來講，static 的作用僅限于該隱藏功能。

保持變量內容的持久

static的第二個作用是保持變量內容的持久，即static變量中的記憶功能和全局生存期。

存儲在靜態數據區的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化，也是唯一的一次初始化。之后再次運行到含有 static 關鍵字的初始化語句時不會再執行該語句。共有兩種變量存儲在靜態存儲區：全局變量和 static 變量，只不過和全局變量比起來，static 可以控制變量的可見范圍。

PS：如果作為 static 局部變量在函數內定義，它的生存期為整個源程序，但是其作用域仍與自動變量相同，只能在定義該變量的函數內使用該變量。退出該函數后， 盡管該變量還繼續存在，但不能使用它。

在下面的例子中，nStatic的值僅在初次調用 showstat 函數時初始化，之后在每次調用showstat函數時，nStatic的值都是保持的（而非重新初始化）。

// static1.cpp #include <iostream>using namespace std; void showstat( int curr ) {static int nStatic; // nStatic的值僅在初次調用時初始化，之后在每次調用showstat函數時，// nStatic的值都是保持的nStatic += curr;cout << "nStatic is " << nStatic << endl; }int main() {for ( int i = 0; i < 5; i++ )showstat( i ); }

運行結果：

nStatic is 0 nStatic is 1 nStatic is 3 nStatic is 6 nStatic is 10

綜合以上兩點，有：

• 把全局變量改變為靜態變量后是改變了它的作用域， 限制了它的使用范圍
• 把局部變量（函數內）改變為靜態變量后是改變了它的存儲方式，從而改變了它的生存期

也就是說 static 這個關鍵字在不同的地方所起的作用是不同的。

默認初始化為0

static的另一個作用是默認初始化為0。其實全局變量也具備這一屬性，因為全局變量也存儲在靜態數據區。在靜態數據區，內存中所有的字節默認值都是0x00，某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣，我們可以一個一個地把所有元素都置0，然后把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的，就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數組當字符串來用，但又覺得每次在字符數組末尾加‘\0’;太麻煩。如果把字符串定義成靜態的，就省去了這個麻煩，因為那里本來就是 ‘\0’。不妨做個小實驗驗證一下。

#include <stdio.h>int a;int main() {int i;static char str[10];printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)\n", a, str);return 0; }

輸出：

integer: 0; string: (begin)(end)

C++中的static

本小節主要是介紹在 C++ 中引入了面向對象的特性（類）之后，static 關鍵字的一些用途。當然之前的 C 中的 static 在 C++ 中也是成立的。

在類中聲明 static 變量或者函數時，初始化時使用作用域運算符 :: 來標明它所屬類。靜態數據成員是類的成員，而不是對象的成員，這樣就出現以下作用：

使用 static 關鍵字來修飾成員函數或變量，是指成為靜態成員函數或變量。

類的靜態成員函數是屬于整個類而非類的對象，所以它沒有this指針，這就導致了它僅能訪問類的靜態數據和靜態成員函數。

static 關鍵字不能修飾虛函數。

由于靜態成員聲明于類中，操作于其外，所以對其取地址操作，就多少有些特殊 ，變量地址是指向其數據類型的指針 ，函數地址類型是一個“nonmember 函數指針”。

由于靜態成員函數沒有this指針，所以就差不多等同于 nonmember 函數，結果就產生了一個意想不到的好處：成為一個callback函數，使得我們得以將C++和C-based X W indow系統結合，同時也成功的應用于線程函數身上。 （這條沒遇見過）

static 并沒有增加程序的時空開銷，相反她還縮短了子類對父類靜態成員的訪問時間，節省了子類的內存空間。

靜態數據成員是靜態存儲的，所以必須對它進行初始化。 （程序員手動初始化，否則編譯時一般不會報錯，但是在Link時會報錯誤）

靜態成員初始化與一般數據成員初始化不同：

• 聲明在類內，初始化賦值在類外；

• 初始時賦值前面不加 static，以免與一般靜態變量或對象相混淆；

• 初始化時賦值不加該成員的訪問權限控制符private，public等；

• 初始化時賦值使用作用域運算符 :: 來標明它所屬類；

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>如：int myClass::num = 10，在后面會有例子；

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量，以屏蔽父類的影響。這里有一點需要注意：我們說靜態成員為父類和子類共享，但我們有重復定義了靜態成員，這會不會引起錯誤呢？不會，我們的編譯器采用了一種絕妙的手法：name-mangling 用以生成唯一的標志；

不論在類內聲明的還是在成員函數中聲明的 static 變量，都是整個類的所有實例對象共享一份副本。

以下是例程：

類內聲明的static變量

// static2.cpp #include <iostream>using namespace std; class CMyClass { public:static int m_i; };int CMyClass::m_i = 0; CMyClass myObject1; CMyClass myObject2;int main() {cout << myObject1.m_i << endl;cout << myObject2.m_i << endl;myObject1.m_i = 1;cout << myObject1.m_i << endl;cout << myObject2.m_i << endl;myObject2.m_i = 2;cout << myObject1.m_i << endl;cout << myObject2.m_i << endl;CMyClass::m_i = 3;cout << myObject1.m_i << endl;cout << myObject2.m_i << endl; }

結果輸出：

0 0 1 1 2 2 3 3

類 CMyClass 內的 static 變量 m_i 是整個類共享的，在該類的每個對象 myObject1、myObject2 中都一樣。

成員函數內聲明的static變量

// static3.cpp #include <iostream> using namespace std; struct C {void Test(int value) {static int var = 0;if (var == value)cout << "var == value" << endl;elsecout << "var != value" << endl;var = value;} };int main() {C c1;C c2;c1.Test(100);c2.Test(100); }

結果輸出：

var != value var == value

Ref：

cnblogs.com/songdanzju/p/7422380.html

https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/storage-classes-cpp?view=msvc-170

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++ static关键字的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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