前言：static是C/C++中一個很重要的關鍵字，最近閱讀了很多博客和資料，遂在此對自己的學習筆記進行簡單的總結並發表在這裏

一、C語言中的static

? 靜態全局變量：在全局變量之前加上關鍵字static，該全局變量就被定義成了一個靜態全局變量

特別註意：

1.靜態全局變量在內存中的存儲位置：靜態區（全局區）。 [註]：靜態區（全局區）在整個程序運行期間都存在

2.靜態全局變量的初始化：未經初始化的靜態全局變量會被程序自動初始化為0。 [註]：在C語言中，未經初始化的全局變量的值是任意的；而在C++中，未經初始化的全局變量也會被程序自動初始化為0

3.全局變量和靜態全局變量的存儲方式是一樣的

源文件file1.cpp：

1 // 文件file1.cpp
2 int value1=10;//全局變量value1
3 static int value2;//靜態全局變量value2，默認初始化為0
4 ......

源文件file2.cpp：

1 // 文件file2.cpp
2 extern int value1; //成功：期望使用文件file1中定義的全局變量value1
3 extern int value2; //錯誤：期望使用文件file1中定義的靜態全局變量value2，但value2是static類型，只能在file1中使用，無法被其他文件使用
4 ......

4.使用靜態全局變量的好處：

a.將一個全局變量定義為靜態全局變量，相當於讓該全局變量對該程序的其他源文件進行了“隱藏”，也就是說該靜態全局變量只能在定義它的源文件中使用，而程序的其他源文件則無法訪問該變量

b.程序中的其他源文件中可以使用與該靜態全局變量同名的變量，而不會發生沖突

5.在C/C++程序中，如果一個全局變量僅僅在單個源文件中使用，則可以將該全局變量修改為靜態全局變量，以降低模塊間的耦合度

? 靜態局部變量：在局部變量之前加上關鍵字static，該局部變量就被定義成了一個靜態局部變量

特別註意：

1.靜態局部變量在內存中的存儲位置：靜態區（全局區）。[註]：普通局部變量在內存中的存儲位置為棧區

2.靜態局部變量的初始化：未經初始化的靜態局部變量會被程序自動初始化為0。[註]：在C/C++中，未經初始化的普通局部變量值是任意的

3.static並沒有改變局部變量的作用域。換句話說就是靜態局部變量的作用域仍是局部作用域，當定義它的函數或語句塊結束的時候，其作用域也就隨之結束。 [註]：與之相反，static改變了全局變量的作用域（在聲明它的文件之外是不可見的）

4.static雖然沒有改變局部變量的作用域，但它改變了局部變量在內存中的存儲位置（而static修飾的全局變量在內存中的存儲位置則沒有被static改變），即從原來的棧區中存放改變為靜態區（全局區）中存放。因此靜態局部變量在離開其作用域時，並沒有像一般局部變量那樣被銷毀，而是仍駐留在內存中的靜態區（全局區）中，直到程序結束，只不過在其離開自己的作用域時，我們無法再對其進行訪問。

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 int count=1;
 4 int fun(){
 5     static int count=10;
 6     return count--;
 7 }
 8 int main(){
 9     cout<<"Global\tLocal Static"<<endl;
10     for(int i=1;i<=10;i++){
11         cout<<"  "<<count++<<"\t  "<<fun()<<endl; 
12     }
13     return 0;
14 }

5.在C/C++中，如果全局變量僅有單個函數訪問，則可以將該全局變量改為該函數的靜態局部變量，以降低模塊間的耦合度

? 靜態函數：在函數的返回值類型前加上關鍵字static，該函數就被定義成了一個靜態函數

特別註意：

1.和靜態全局變量相似，靜態函數只能在聲明它的源文件中可見，而不能被該程序的其他源文件所使用。

源文件file1.cpp：

1 //文件file1.cpp
2 ......
3 extern void fun1(){......} //定義函數fun1
4 static void fun2(){......} //定義靜態函數fun2
5 ......

源文件file2.cpp：

1 //文件file2.cpp
2 ......
3 extern void fun1();//成功：期望使用文件file1.cpp中的函數fun1
4 extern void fun2();//錯誤：期望使用文件file1.cpp中的靜態函數fun2，但fun2是static類型函數，只能在file1中使用，無法被其他文件使用 

2.使用靜態函數的好處：

a.在該程序的其他源文件中可以定義和使用與該靜態函數同名的函數，而不會發生沖突

b.將一個普通函數定義為函數，相當於讓該函數對該程序的其他源文件進行了“隱藏”，也就是說該靜態函數只能在定義它的源文件中使用，而程序的其他源文件則無法調用該函數。

c.靜態函數會被自動分配在一個一直使用的存儲區域，直到程序結束。這樣避免了普通函數在調用時的進棧出棧操作，從而提高程序的運行速度

? 總結：static在C語言中的作用：

——隱藏功能：static修飾的全局變量和普通函數只能在定義它們的源文件中使用，相當於對程序中的其他源文件進行了隱藏

——默認初始化功能：static修飾的變量，不管是全局變量還是局部變量，在用戶沒有顯式初始化它們的條件下，系統都會將他們默認初始化為0

——延長“壽命”功能：static修飾的局部變量存儲在內存的靜態區（全局區）而非棧區，而靜態區中存儲的內容只會在程序結束時被OS釋放，因此當static修飾的局部變量離開自己的作用域時，其不會像一般局部變量那樣被系統銷毀，而是一直駐留在系統的內存中，直到程序結束。

二、C++中的static

? 靜態數據成員：自定義類中被static修飾的成員變量

特別註意：

1.靜態數據成員在內存中的存儲位置：靜態區（全局區）

2.使用：

語法：類名::靜態數據成員名

3.靜態數據成員屬於類。換句話說就是類的靜態數據成員為其所有對象所共享，不管該類有多少對象，靜態數據成員只有一份存儲於公共的內存中

 1 #include<iostream>
 2 #include<string>
 3 using namespace std;
 4 class Student{
 5 public:
 6     static int count;//記錄該類的對象的個數
 7     Student(){
 8         count++;
 9     } 
10     Student(string name,int age):Name(name),Age(age){
11         count++;
12     }
13     ~Student(){
14         count--;
15     }
16 private:
17     string Name;
18     int Age;
19 };
20 int Student::count=0; //對count進行初始化 
21 int main(){
22     Student stu1("Tomwenxing",23);
23     Student stu2("Ellen",22);
24     Student stu3("Jack",24);
25     cout<<"Student類的對象的個數："<<Student::count<<endl;
26     return 0;
27 }

? 靜態成員函數：自定義類中被static修飾的成員函數

特別註意：

1.在C++的自定義類中，一個常規的成員函數聲明往往意味著：

　　? 該成員函數能夠訪問其所在類的私有部分

　　? 該成員函數位於其所在類的作用域之中

　　? 該成員函數必須由一個對象去激活從而被調用（通過this指針來實現）

如果將該類的一個成員函數聲明為static，則可以只讓它擁有前兩種性質

2.使用：

語法1：類名::靜態成員函數名
語法2：對象名.靜態成員函數名

3.和靜態數據成員一樣，靜態成員函數也屬於類，即類的靜態成員函數為其所有對象所共享。

4.類中的普通成員函數既可以訪問一般成員變量，也可以訪問靜態數據成員；而類中的靜態成員函數只能訪問類中的靜態數據成員。

[解釋]：編譯器在編譯程序中的自定義類時，會在類中的每個普通成員函數中插入this指針，而對static修飾的靜態成員函數則不會插入this指針。由於靜態成員函數中沒有this指針，因此靜態成員函數無法在其函數體內訪問非靜態數據成員；相反，由於靜態數據成員屬於類而非特定對象，故不需要this指針也可以在函數體內訪問靜態數據成員，因此不管是普通成員函數還是靜態成員函數，都可以在其函數體內訪問靜態數據成員。

5.同理，普通成員函數中可以調用靜態成員方法，而靜態成員方法中不能調用普通成員函數

 1 #include<iostream>
 2 #include<string>
 3 using namespace std;
 4 class Student{
 5 public:
 6     static int count; //靜態數據成員 
 7     Student(){
 8         count++;
 9     } 
10     Student(string name,int age):Name(name),Age(age){
11         count++;
12     }
13     ~Student(){
14         count--;
15     }
16     void show1();
17     static void show2(); 
18 private:
19     string Name;
20     int Age;
21 
22 };
23 int Student::count=0; //對count進行初始化 
24 /*
25 編譯器對成員函數show1的改寫：
26 void Student::show1(Student* const this){
27     cout<<"Name:"<<this->Name<<endl;
28     cout<<"Age:"<<this->Age<<endl;
29     cout<<"Count:"<<count<<endl;
30     show2();
31 */
32 void Student::show1(){
33     cout<<"調用了方法show1"<<endl;
34     cout<<"Name:"<<Name<<endl;
35     cout<<"Age:"<<Age<<endl;
36     cout<<"Count:"<<count<<endl; 
37     show2();//在普通成員函數中調用靜態成員函數
38 }
39 void Student::show2(){ //編譯器不會為靜態成員函數添加this指針 
40     cout<<"調用了方法show2"<<endl;
41     //cout<<"Name:"<<Name<<endl; //錯誤：靜態成員函數不能訪問非靜態數據成員 
42     //cout<<"Age:"<<Age<<endl; //錯誤：靜態成員函數不能訪問非靜態數據成員
43     //show1(); //錯誤：靜態成員函數中不能調用普通成員函數 (只能以this->show1()的形式調用)
44     cout<<"Count:"<<count<<endl;
45 }
46 int main(){
47     Student stu1("Tomwenxing",23);
48     Student stu2("Ellen",22);
49     Student stu3("Jack",24);
50     stu3.show1();
51     cout<<"----------分界線----------------"<<endl; 
52     stu2.show2();//可以通過對象來調用靜態成員函數 
53     cout<<"----------分界線----------------"<<endl; 
54     Student::show2() ;//也可以通過類來調用靜態成員函數 
55     return 0;
56 }

C/C++：static用法總結