静态成员变量

计算机术语

静态成员变量：在C++中（以及其他一些语言，如 C#，Java 等面向对象的语言中）类的成员变量被声明为static（称为静态成员变量），意味着它为该类的所有实例所共享，也就是说当某个类的实例修改了该静态成员变量，其修改值为该类的其它所有实例所见。

基本介绍

定义

比如在某个类A中声明一个static int number；初始化为0。这个number就能被所有A的实例共用。在A的构造函数里加上number++，在A的析构函数里加上number--。那么每生成一个A的实例，number就加一，每销毁一个A的实例，number就减一，这样，number就可以记录程序中共生成了多少个A的实例。

这只是静态成员的一种用法而已。

静态与非静态变量

数据成员可以分静态变量、非静态变量两种.

非静态成员：所有没有加Static的成员都是非静态成员，当类被实例化之后，可以通过实例化的类名进行访问..非静态成员的生存期决定于该类的生存期..而静态成员则不存在生存期的概念，因为静态成员始终驻留在内存中..

一个类中也可以包含静态成员和非静态成员，类中也包括静态构造函数和非静态构造函数..

分两个方面来总结，第一方面主要是相对于面向过程而言，即在这方面不涉及到类，第二方面相对于面向对象而言，主要说明static在类中的作用。

关键字

静态全局变量

定义：在全局变量前，加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量。

特点：

A、该变量在全局数据区分配内存。

B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0（自动变量是随机的，除非显式地初始化）。

C、访变量只在本源文件可见，严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。

例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）：　//file1.cpp

//Example 1

#include <iostream.h>

void fn();

static int n; //定义静态全局变量

void main()

{

n=20;

cout <

fn();

}

void fn()

{

n++;

cout <

}

D、文件作用域下声明的const的常量默认为static存储类型。

静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序，在内存中的分布情况如下图：

代码区

全局数据区

堆区

栈区

一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间，静态数据（即使是函数内部的静态局部变量）也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现，Example 1中的代码中将

static int n; //定义静态全局变量

改为：

int n; //定义全局变量程序照样正常运行。的确，定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享，但定义静态全局变量还有以下好处：

静态全局变量不能被其它文件所用；（好像是区别extern的）

其它文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突；

您可以将上述示例代码改为如下：

//Example 2

//File1

#include

void fn();

static int n; //定义静态全局变量（只能在本文件中使用）

void main()

{

n=20;

cout <

fn();

}

//File2

#include

extern int n；（可在别的文件中引用这个变量）

void fn()

{

n++;

cout <

}编译并运行Example 2，您就会发现上述代码可以分别通过编译，但link时出现错误。

试着将 static int n; //定义静态全局变量

改为

int n; //定义全局变量

再次编译运行程序，细心体会全局变量和静态全局变量的区别。

静态局部变量

定义：在局部变量前加上static关键字时，就定义了静态局部变量。我们先举一个静态局部变量的例子，如下：//Example 3

#include

void fn();

void main()

{

fn();

}

void fn()

{

static int n=10;

cout <

n++;

}

通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。

但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带来不便。

静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持到下一次调用，直到下次赋新值。

特点：

A、该变量在全局数据区分配内存。

B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0，以后的函数调用不再进行初始化。

C、它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或　语句块结束时，其作用域随之结束。

静态函数

注意与类的静态成员函数区别

定义：在函数的返回类型前加上static关键字，函数即被定义成静态函数。

特点：

A、静态函数与普通函数不同，它只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。

静态函数的例子：//Example 4

#include

static void fn();//声明静态函数

void main()

{

fn();

}

void fn()//定义静态函数

{

int n=10;

cout <

}定义静态函数的好处：静态函数不能被其它文件所用；

其它文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突；

面向对象

静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。

先举一个静态数据成员的例子。

//Example 5

#include

class Myclass

{

public:

Myclass(int a,int b,int c);

void GetSum();

private:

int a,b,c;

static int Sum;//声明静态数据成员

};

int Myclass::Sum=0;

Myclass::Myclass(int a,int b,int c)

{

this->a=a;

this->b=b;

this->c=c;

Sum+=a+b+c;

}

void Myclass::GetSum()

{

}

void main()

{

Myclass M（1,2,3）；

M.GetSum();

Myclass N（4,5,6）；

N.GetSum();

M.GetSum();

}可以看出，静态数据成员有以下特点：

对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；

静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0；是定义静态数据成员；

静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；

因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它；

静态数据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为：

<；数据类型><；类名>::<；静态数据成员名>=<；值>

类的静态数据成员有两种访问形式：

<；类对象名>.<；静态数据成员名> 或 <；类类型名>::<；静态数据成员名>

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；

静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。

这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。

第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；

同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；

可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；

静态成员函数

与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn（）实际上是this->fn（）。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

//Example 6

#include

class Myclass

{

public:

Myclass(int a,int b,int c);

static void GetSum();/声明静态成员函数

private:

int a,b,c;

static int Sum;//声明静态数据成员

};

int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员