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- 前言
- static 作用在变量上
- static 作用在全局变量上
- static 作用在局部变量上
- static 作用在成员变量上
- static 作用在函数上
- static 作用在函数上
- static 作用在成员函数上
前言
在 C/C++ 中，关键字 static 在不同的应用场景下，有不同的作用，这里总结一下，避免在使用时弄混。
我按照以下的逻辑来分类 static 的作用场景
- static 作用在变量上
- static 作用在全局变量上：限制全局变量在本文件上
- static 作用在局部变量上：即使离开变量作用域，也保存变量值，比如用作计数器
- static 作用在成员变量上 ：对象间共享该变量
- static 作用在函数上
- static 作用在函数上：函数可见性限制在本文件中（即使函数被声明在头文件，引用该头文件的其他
cpp文件也无法使用该函数） - static 作用在成员函数上
- static 作用在函数上：函数可见性限制在本文件中（即使函数被声明在头文件，引用该头文件的其他
static 作用在变量上
static 作用在全局变量上
对于普通的全局变量来说，同一项目中的其他文件也可访问相同的全局变量，若为了限制全局变量在本文件中，则需要在这个全局变量上加一个 static，这样该变量就只能在本文件可见。
我们先来演示一下，如何在一个文件中使用另一个文件的全局变量。
假设有 a.cpp 和 b.cpp，我们在 b 中定义一个全局变量 staticValue，然后在 a 中打印出来。
// b.cpp
// 全局变量
int staticValue = 10;
void staticMain() {
// ...
}
// a.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
// 必须通过 extern 关键字在整个项目搜索 staticValue
extern int staticValue;
int main()
{
cout << "在 a.cpp 中可见：" << staticValue << endl; // 在 a.cpp 中可见：10
}
显然我们成功在 a 文件中使用到了 b 文件内定义的全局变量。
现在，我希望将 staticValue 的全局可见性，限制在 b 文件内，不让其他文件也可以访问，于是我在 b 的 staticValue 前加上 static 关键字
// b.cpp
// 全局变量
static int staticValue = 10;
void staticMain() {
// ...
}
将代码如上修改后，当我们再次运行时，程序会在链接阶段报错，报错信息如下，根据描述可见在 a 的 obj 文件（汇编后生成的对象文件）里没有解析到 staticValue 这个变量，达到了我们限制全局变量在本文件内的目的
static 作用在局部变量上
static 作用在局部变量上，即使离开变量作用域，也保存变量值，比如用作计数器。效果如下面的代码所示
可以看到，num 的值是逐渐累加的过程
#include <stdio.h>
void count();
int main(void)
{
int i=0;
for (i = 0;i <= 5;i++)
{
count();
}
return 0;
}
void count()
{
/*声明一个静态局部变量*/
static int num = 0;
num++;
printf("%d\n",num); // 1 2 3 4 5 6
}
static 作用在成员变量上
在这种情况下，static 标记的变量可以在多个对象之间共享该变量，在底层上，因为 static 标记的变量并非存在于对象的内存空间，而是存在于数据区中（这涉及到 C 语言的内存布局）。
具体的效果如下面代码所示，我们声明了 3 个学生对象，分别是 zhangsan，lisi 和 wangwu，并在定义他们的时候给他们传入了各自的初始分数，最终求得三个人的总分。
#include <iostream>
using namespace std;
class student {
private:
static int sumScore;
int myScore;
public:
student(int m):myScore(m){
sumScore += myScore;
}
int getSumScore() {
return sumScore;
}
};
int student::sumScore = 0; // 静态成员变量必须在类外被初始化
int main()
{
student zhangsan(10);
student lisi(20);
student wangwu(30);
cout << wangwu.getSumScore() << endl; // 60
return 0;
}
关于 static 在修饰成员变量时的注意事项
static修饰的成员变量属于类，在对象间共享，因此某个对象修改了该变量，对其他对象也是可见的- 静态成员变量的初始化必须要在类外，如上面的代码所示
- 静态成员变量的内存分配是发生在类外初始化的时候，而不是类或者对象创建的时候
- 静态成员变量可以通过类，也可以通过对象来访问，但必须遵守访问可见性（
public，private和protected）
static 作用在函数上
static 作用在函数上
它起到的效果和 static 作用在全局变量上类似，将函数的可见性限制在本文件内。
这里我们直接举被 static 修饰的函数的例子。
假设在 b.cpp 中我们定义了一个 bMain() 的函数，在 b.h 的头文件中进行声明，在 a.cpp 中引入这个头文件，并调用 bMain()，那么是可以正常调用的。
现在，我们在 b.cpp 中，在 bMain() 前加上一个 static 关键字，那么 a.cpp 就不能在调用了。
// b.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
static void bMain() {
cout << "bMain" << endl;
}
// b.hpp
void bMain();
// a.cpp
#include "b.hpp"
int main()
{
bMain();
return 0;
}
执行上述代码，我们可以看到和 “static 作用在全局变量上” 小节类似的报错问题
static 作用在成员函数上
静态成员函数具有和静态成员变量类似的性质和作用，一般可以用这种方式来确定类创建了多少个对象
- 静态成员函数在对象之间共享，或者说它独立于对象之外
- 可以通过对象来调用静态成员函数，也可以通过类名来调用静态成员函数
- 静态成员函数可以访问静态成员变量或其他静态成员函数，但不能使用当前对象指针
#include <iostream>
using namespace std;
class student {
private:
static int sumObj;
public:
student() {
sumObj += 1;
}
static int getObjNum() {
return sumObj;
}
};
int student::sumObj = 0; // 静态成员变量必须在类外被初始化
int main()
{
student zhangsan;
student lisi;
student wangwu;
cout << "student 有几个对象？ " << student::getObjNum() << endl; // 3
return 0;
}
可以看到，最终我们输出了 3 个对象
