c语言中的static关键字.docx

网上的几个介绍，引用在这里static关键字是C, C+中都存在的关键字, 它主要有三种使用方式, 其中前两种在C/C+语言中使用, 第三种只在C+中使用(C,C+中具体细微操作不尽相同, 本文以C+为准).(1)局部静态变量(2)外部静态变量/函数(3)静态数据成员/成员函数下面就这三种使用方式及注意事项分别说明一、局部静态变量在C/C+中, 局部变量按照存储形式可分为三种auto, static, register(谭浩强, 第174-175页)与auto类型(普通)局部变量相比, static局部变量有三点不同1. 存储空间分配不同auto类型分配在栈上, 属于动态存储类别, 占动态存储区空间, 函数调用结束后自动释放, 而static分配在静态存储区, 在程序整个运行期间都不释放. 两者之间的作用域相同, 但生存期不同.2. static局部变量在所处模块在初次运行时进行初始化工作, 且只操作一次3. 对于局部静态变量, 如果不赋初值, 编译期会自动赋初值0或空字符, 而auto类型的初值是不确定的. (对于C+中的class对象例外, class的对象实例如果不初始化, 则会自动调用默认构造函数, 不管是否是static类型)特点: static局部变量的”记忆性”与生存期的”全局性”所谓”记忆性”是指在两次函数调用时, 在第二次调用进入时, 能保持第一次调用退出时的值. 示例程序一#include using namespace std;void staticLocalVar()static int a = 0; / 运行期时初始化一次, 下次再调用时, 不进行初始化工作couta=aendl;+a;int main()staticLocalVar(); / 第一次调用, 输出a=0staticLocalVar(); / 第二次调用, 记忆了第一次退出时的值, 输出a=1return 0;应用:利用”记忆性”, 记录函数调用的次数(示例程序一) 利用生存期的”全局性”, 改善”return a pointer / reference to a local object”的问题. Local object的问题在于退出函数, 生存期即结束,. 利用static的作用, 延长变量的生存期.示例程序二:/ IP address to string format/ Used in Ethernet Frame and IP Header analysisconst char * IpToStr(UINT32 IpAddr)static char strBuff16; / static局部变量, 用于返回地址有效const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAddr;sprintf(strBuff, %u.%u.%u.%u, pChIP0, pChIP1, pChIP2, pChIP3);return strBuff;注意事项:1. “记忆性”, 程序运行很重要的一点就是可重复性, 而static变量的”记忆性”破坏了这种可重复性, 造成不同时刻至运行的结果可能不同.2. “生存期”全局性和唯一性. 普通的local变量的存储空间分配在stack上, 因此每次调用函数时, 分配的空间都可能不一样, 而static具有全局唯一性的特点, 每次调用时, 都指向同一块内存, 这就造成一个很重要的问题 - 不可重入性!这样在多线程程序设计或递归程序设计中, 要特别注意这个问题.(不可重入性的例子可以参见(影印版)第103-105页)下面针对示例程序二, 分析在多线程情况下的不安全性.(为方便描述, 标上行号) const char * IpToStr(UINT32 IpAddr) static char strBuff16; / static局部变量, 用于返回地址有效 const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAddr; sprintf(strBuff, %u.%u.%u.%u, pChIP0, pChIP1, pChIP2, pChIP3); return strBuff; 假设现在有两个线程A,B运行期间都需要调用IpToStr()函数, 将32位的IP地址转换成点分10进制的字符串形式. 现A先获得执行机会, 执行IpToStr(), 传入的参数是0x0B090A0A, 顺序执行完应该返回的指针存储区内容是:”1”, 现执行到时, 失去执行权, 调度到B线程执行, B线程传入的参数是0xA8A8A8C0, 执行至, 静态存储区的内容是68. 当再调度到A执行时, 从继续执行, 由于strBuff的全局唯一性, 内容已经被B线程冲掉, 此时返回的将是68字符串, 不再是1字符串.二、外部静态变量函数在C中static有了第二种含义：用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。, 但为了限制全局变量/函数的作用域, 函数或变量前加static使得函数成为静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件(所以又称内部函数)。注意此时, 对于外部(全局)变量, 不论是否有static限制, 它的存储区域都是在静态存储区, 生存期都是全局的. 此时的static只是起作用域限制作用, 限定作用域在本模块(文件)内部.使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名。示例程序三:/file1.cppstatic int varA;int varB;extern void funA()static void funB()/file2.cppextern int varB; / 使用file1.cpp中定义的全局变量extern int varA; / 错误! varA是static类型, 无法在其他文件中使用extern vod funA(); / 使用file1.cpp中定义的函数extern void funB(); / 错误! 无法使用file1.cpp文件中static函数三、静态数据成员成员函数(C+特有)C+重用了这个关键字，并赋予它与前面不同的第三种含义：表示属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数. 这是与普通成员函数的最大区别, 也是其应用所在, 比如在对某一个类的对象进行计数时, 计数生成多少个类的实例, 就可以用到静态数据成员. 在这里面, static既不是限定作用域的, 也不是扩展生存期的作用, 而是指示变量/函数在此类中的唯一性. 这也是”属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数”的含义. 因为它是对整个类来说是唯一的, 因此不可能属于某一个实例对象的. (针对静态数据成员而言, 成员函数不管是否是static, 在内存中只有一个副本, 普通成员函数调用时, 需要传入this指针, static成员函数调用时, 没有this指针. )请看示例程序四(影印版)第59页)class EnemyTarget public: EnemyTarget() +numTargets; EnemyTarget(const EnemyTarget&) +numTargets; EnemyTarget() -numTargets; static size_t numberOfTargets() return numTargets; bool destroy(); / returns success of attempt to destroy EnemyTarget objectprivate: static size_t numTargets; / object counter;/ class statics must be defined outside the class;/ initialization is to 0 by defaultsize_t EnemyTarget:numTargets;在这个例子中, 静态数据成员numTargets就是用来计数产生的对象个数的.另外, 在设计类的多线程操作时, 由于POSIX库下的线程函数pthread_create()要求是全局的, 普通成员函数无法直接做为线程函数, 可以考虑用Static成员函数做线程函数.【我解C语言面试题系列】001 static有什么用途？【题目】static有什么用途？在网上流传很广的一个答案是：1、限制变量的作用域2、设置变量的存储域 我觉得这样答题是不妥当的，有点文不对题的感觉。下面是我给出的答案：static 类型声明符在C语言里面主要有三个用途：1、声明静态局部变量。2、声明静态外部全局变量。3、声明静态外部函数。下面是我整理的有关上面三个用法的解释说明。另外网友xiaocai0001的static用法小结一文有更详细的解释，请参考。 url/xiaocai0001/archive/2006/04/14/662921.aspx/url静态局部变量（与auto对比） 1、 存储空间分配、作用域和生存期static分配在静态存储区，作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。在程序整个运行期间都不释放，生存期贯穿于程序运行的整个过程。auto类型分配在栈上，属于动态存储类别，占动态存储区空间，作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。函数调用结束后自动释放，生存期不过是在声明该变量的函数内部。2、赋初值时的处理方式 static静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；auto自动变量赋初值是在函数调用时进行，每调用一次函数重新给一次初值，相当于执行一次赋值语句。3、未赋初值时的处理方式 如果在定义局部变量时不赋初值的话：static静态局部变量，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。auto自动变量，如果不赋初值则它的值是一个不确定的值。静态外部全局变量 在C语言中static还用来声明静态外部全局变量，那么这个全局变量的作用域就被限制在本文件内部。外部变量（即全局变量）是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量作“外部变量声明”。表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。而如果我们声明的全局变量不想被其他文件访问和使用又该怎么办？那就是在声明的时候前