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      1. tatic函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別

        時(shí)間:2023-02-11 11:03:00 筆試題目 我要投稿
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        tatic函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別

          只在當(dāng)前源文件中使用的函數(shù)應(yīng)該說(shuō)明為內(nèi)部函數(shù)(static),內(nèi)部函數(shù)應(yīng)該在當(dāng)前源文件中說(shuō)明和定義。對(duì)于可在當(dāng)前源文件以外使用的函數(shù),應(yīng)該在一個(gè)頭文件中說(shuō)明,要使用這些函數(shù)的源文件要包含這個(gè)頭文件。
        拓展閱讀:

          C++中

          C#與C++的static有兩種用法:面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)中的static和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的static。前者應(yīng)用于普通變量和函數(shù),不涉及類;后者主要說(shuō)明static在類中的作用。[1]

          面向過(guò)程

          靜態(tài)全局變量

          在全局變量前,加上關(guān)鍵字static,該變量就被定義成為一個(gè)靜態(tài)全局變量。  該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存;

          未經(jīng)初始化的靜態(tài)全局變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0(在函數(shù)體內(nèi)聲明的自動(dòng)變量的值是隨機(jī)的,除非它被顯式初始化,而在函數(shù)體外被聲明的自動(dòng)變量也會(huì)被初始化為0);

          靜態(tài)全局變量在聲明它的整個(gè)文件都是可見(jiàn)的,而在文件之外是不可見(jiàn)的;

          靜態(tài)變量都在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存,包括后面將要提到的靜態(tài)局部變量。對(duì)于一個(gè)完整的程序,在內(nèi)存中的分布情況如下圖:

          代碼區(qū) //low address全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)堆區(qū)棧區(qū) //high address

          一般程序把新產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存放在堆區(qū),函數(shù)內(nèi)部的自動(dòng)變量存放在棧區(qū)。自動(dòng)變量一般會(huì)隨著函數(shù)的退出而釋放空間,靜態(tài)數(shù)據(jù)(即使是函數(shù)內(nèi)部的靜態(tài)局部變量)也存放在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)并不會(huì)因?yàn)楹瘮?shù)的退出而釋放空間。細(xì)心的讀者可能會(huì)發(fā)現(xiàn),Example 1中的代碼中將

          static int n; //定義靜態(tài)全局變量

          改為

          int n; //定義全局變量

          程序照樣正常運(yùn)行。

          的確,定義全局變量就可以實(shí)現(xiàn)變量在文件中的共享,但定義靜態(tài)全局變量還有以下好處:

          靜態(tài)全局變量不能被其它文件所用;

          其它文件中可以定義相同名字的變量,不會(huì)發(fā)生沖突;

          注意:全局變量和全局靜態(tài)變量的區(qū)別

          1)全局變量是不顯式用static修飾的全局變量,全局變量默認(rèn)是有外部鏈接性的,作用域是整個(gè)工程,在一個(gè)文件內(nèi)定義的全局變量,在另一個(gè)文件中,通過(guò)extern 全局變量名的聲明,就可以使用全局變量。

          2)全局靜態(tài)變量是顯式用static修飾的全局變量,作用域是聲明此變量所在的文件,其他的文件即使用extern聲明也不能使用。

          靜態(tài)局部變量

          在局部變量前,加上關(guān)鍵字static,該變量就被定義成為一個(gè)靜態(tài)局部變量。

          通常,在函數(shù)體內(nèi)定義了一個(gè)變量,每當(dāng)程序運(yùn)行到該語(yǔ)句時(shí)都會(huì)給該局部變量分配棧內(nèi)存。但隨著程序退出函數(shù)體,系統(tǒng)就會(huì)收回棧內(nèi)存,局部變量也相應(yīng)失效。

          但有時(shí)候我們需要在兩次調(diào)用之間對(duì)變量的值進(jìn)行保存。通常的想法是定義一個(gè)全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。但這樣一來(lái),變量已經(jīng)不再屬于函數(shù)本身了,不再僅受函數(shù)的控制,給程序的維護(hù)帶來(lái)不便。

          靜態(tài)局部變量正好可以解決這個(gè)問(wèn)題。靜態(tài)局部變量保存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū),而不是保存在棧中,每次的值保持到下一次調(diào)用,直到下次賦新值。

          靜態(tài)局部變量有以下特點(diǎn):

          該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存;

          靜態(tài)局部變量在程序執(zhí)行到該對(duì)象的聲明處時(shí)被首次初始化,即以后的函數(shù)調(diào)用不再進(jìn)行初始化;

          靜態(tài)局部變量一般在聲明處初始化,如果沒(méi)有顯式初始化,會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0;

          它始終駐留在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū),直到程序運(yùn)行結(jié)束。但其作用域?yàn)榫植孔饔糜,?dāng)定義它的函數(shù)或語(yǔ)句塊結(jié)束時(shí),其作用域隨之結(jié)束;

          靜態(tài)函數(shù)

          在函數(shù)的返回類型前加上static關(guān)鍵字,函數(shù)即被定義為靜態(tài)函數(shù)。靜態(tài)函數(shù)與普通函數(shù)不同,它只能在聲明它的文件當(dāng)中可見(jiàn),不能被其它文件使用。

          定義靜態(tài)函數(shù)的好處:

          靜態(tài)函數(shù)不能被其它文件所用;

          其它文件中可以定義相同名字的函數(shù),不會(huì)發(fā)生沖突;

          面向?qū)ο?/strong>

          (類中的static關(guān)鍵字)

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

          在類內(nèi)數(shù)據(jù)成員的聲明前加上關(guān)鍵字static,該數(shù)據(jù)成員就是類內(nèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員! 】梢钥闯觯o態(tài)數(shù)據(jù)成員有以下特點(diǎn):

          對(duì)于非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,每個(gè)類對(duì)象都有自己的拷貝。而靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被當(dāng)作是類的成員。無(wú)論這個(gè)類的對(duì)象被定義了多少個(gè),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在程序中也只有一份拷貝,由該類型的所有對(duì)象共享訪問(wèn)。也就是說(shuō),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是該類的所有對(duì)象所共有的。對(duì)該類的多個(gè)對(duì)象來(lái)說(shuō),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只分配一次內(nèi)存,供所有對(duì)象共用。所以,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對(duì)每個(gè)對(duì)象都是一樣的,它的值可以更新;

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義時(shí)要分配空間,所以不能在類聲明中定義。在Example 5中,語(yǔ)句int Myclass::Sum=0;是定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和普通數(shù)據(jù)成員一樣遵從public,protected,private訪問(wèn)規(guī)則;

          因?yàn)殪o態(tài)數(shù)據(jù)成員在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存,屬于本類的所有對(duì)象共享,所以,它不屬于特定的類對(duì)象,在沒(méi)有產(chǎn)生類對(duì)象時(shí)其作用域就可見(jiàn),即在沒(méi)有產(chǎn)生類的實(shí)例時(shí),我們就可以操作它;

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式為:

          <;數(shù)據(jù)類型><;類名>::<;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<;值>

          類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩種訪問(wèn)形式:

          <;類對(duì)象名>.<;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名> 或 <;類類型名>::<;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>

          如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)權(quán)限允許的話(即public的成員),可在程序中,按上述格式來(lái)引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 ;

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員主要用在各個(gè)對(duì)象都有相同的某項(xiàng)屬性的時(shí)候。比如對(duì)于一個(gè)存款類,每個(gè)實(shí)例的利息都是相同的。所以,應(yīng)該把利息設(shè)為存款類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。這 有兩個(gè)好處,第一,不管定義多少個(gè)存款類對(duì)象,利息數(shù)據(jù)成員都共享分配在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)存,所以節(jié)省存儲(chǔ)空間。第二,一旦利息需要改變時(shí),只要改變一次, 則所有存款類對(duì)象的利息全改變過(guò)來(lái)了;

          同全局變量相比,使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩個(gè)優(yōu)勢(shì):

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員沒(méi)有進(jìn)入程序的全局名字空間,因此不存在與程序中其它全局名字沖突的可能性;

          可以實(shí)現(xiàn)信息隱藏。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是private成員,而全局變量不能;

          靜態(tài)成員函數(shù)

          與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣,我們也可以創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)成員函數(shù),它為類的全部服務(wù)而不是為某一個(gè)類的具體對(duì)象服務(wù)。靜態(tài)成員函數(shù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣,都是類的內(nèi)部 實(shí)現(xiàn),屬于類定義的一部分。普通的成員函數(shù)一般都隱含了一個(gè)this指針,this指針指向類的對(duì)象本身,因?yàn)槠胀ǔ蓡T函數(shù)總是具體的屬于某個(gè)類的具體對(duì)象的。通常情況下,this 是缺省的。如函數(shù)fn()實(shí)際上是this->fn()。但是與普通函數(shù)相比,靜態(tài)成員函數(shù)由于不是與任何的對(duì)象相聯(lián)系,因此它不具有this指 針。從這個(gè)意義上講,它無(wú)法訪問(wèn)屬于類對(duì)象的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,也無(wú)法訪問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù),它只能調(diào)用其余的靜態(tài)成員函數(shù)! £P(guān)于靜態(tài)成員函數(shù),可以總結(jié)為以下幾點(diǎn):

          出現(xiàn)在類體外的函數(shù)定義不能指定關(guān)鍵字static;

          靜態(tài)成員之間可以相互訪問(wèn),包括靜態(tài)成員函數(shù)訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和訪問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù);

          非靜態(tài)成員函數(shù)可以任意地訪問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;

          靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù)和非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員;

          由于沒(méi)有this指針的額外開(kāi)銷,因此靜態(tài)成員函數(shù)與類的全局函數(shù)相比速度上會(huì)有少許的增長(zhǎng);

          調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù),可以用成員訪問(wèn)操作符(.)和(->;)為一個(gè)類的對(duì)象或指向類對(duì)象的指針調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù),也可以直接使用如下格式:

          <;類名>::<;靜態(tài)成員函數(shù)名>;(<;參數(shù)表>;)

          調(diào)用類的靜態(tài)成員函數(shù)。

          作用

          static靜態(tài)變量聲明符。在聲明它的程序塊,子程序塊或函數(shù)內(nèi)部有效,值保持,在整個(gè)程序期間分配存儲(chǔ)器空間,編譯器默認(rèn)值0。

          是C++中很常用的修飾符,它被用來(lái)控制變量的存儲(chǔ)方式和可見(jiàn)性。

          為什么要引入static

          函數(shù)內(nèi)部定義的變量,在程序執(zhí)行到它的定義處時(shí),編譯器為它在棧上分配空間,大家知道,函數(shù)在棧上分配的空間在此函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)會(huì)釋放掉,這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題: 如果想將函數(shù)中此變量的值保存至下一次調(diào)用時(shí),如何實(shí)現(xiàn)? 最容易想到的方法是定義一個(gè)全局的變量,但定義為一個(gè)全局變量有許多缺點(diǎn),最明顯的缺點(diǎn)是破壞了此變量的訪問(wèn)范圍(使得在此函數(shù)中定義的變量,不僅僅受此函數(shù)控制)。

          什么時(shí)候用static

          需要一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象為整個(gè)類而非某個(gè)對(duì)象服務(wù),同時(shí)又力求不破壞類的封裝性,即要求此成員隱藏在類的內(nèi)部,對(duì)外不可見(jiàn)。

          內(nèi)部機(jī)制

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要在程序一開(kāi)始運(yùn)行時(shí)就必須存在。因?yàn)楹瘮?shù)在程序運(yùn)行中被調(diào)用,所以靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能在任何函數(shù)內(nèi)分配空間和初始化。

          這樣,它的空間分配有三個(gè)可能的地方,一是作為類的外部接口的頭文件,那里有類聲明;二是類定義的內(nèi)部實(shí)現(xiàn),那里有類的成員函數(shù)定義;三是應(yīng)用程序的main()函數(shù)前的全局?jǐn)?shù)據(jù)聲明和定義處。

          靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要實(shí)際地分配空間,故不能在類的聲明中定義(只能聲明數(shù)據(jù)成員)。類聲明只聲明一個(gè)類的“尺寸和規(guī)格”,并不進(jìn)行實(shí)際的內(nèi)存分配,所以在類聲明中寫成定義是錯(cuò)誤的。它也不能在頭文件中類聲明的外部定義,因?yàn)槟菚?huì)造成在多個(gè)使用該類的源文件中,對(duì)其重復(fù)定義。

          static被引入以告知編譯器,將變量存儲(chǔ)在程序的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)而非棧上空間,靜態(tài)

          數(shù)據(jù)成員按定義出現(xiàn)的先后順序依次初始化,注意靜態(tài)成員嵌套時(shí),要保證所嵌套的成員已經(jīng)初始化了。消除時(shí)的順序是初始化的反順序。

          優(yōu)勢(shì)

          可以節(jié)省內(nèi)存,因?yàn)樗撬袑?duì)象所公有的,因此,對(duì)多個(gè)對(duì)象來(lái)說(shuō),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只存儲(chǔ)一處,供所有對(duì)象共用。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對(duì)每個(gè)對(duì)象都是一樣,但它的值是可以更新的。只要對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值更新一次,保證所有對(duì)象存取更新后的相同的值,這樣可以提高時(shí)間效率。

          應(yīng)用格式

          引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員時(shí),采用如下格式:

          <;類名>::<;靜態(tài)成員名>

          如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)權(quán)限允許的話(即public的成員),可在程序中,按上述格式來(lái)引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。

          注意事項(xiàng)

         、蓬惖撵o態(tài)成員函數(shù)是屬于整個(gè)類而非類的對(duì)象,所以它沒(méi)有this指針,這就導(dǎo)致了它僅能訪問(wèn)類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)成員函數(shù)。

         、撇荒軐㈧o態(tài)成員函數(shù)定義為虛函數(shù)。

         、怯捎陟o態(tài)成員聲明于類中,操作于其外,所以對(duì)其取地址操作,就多少有些特殊,變量地址是指向其數(shù)據(jù)類型的指針 ,函數(shù)地址類型是一個(gè)“nonmember函數(shù)指針”。

         、扔捎陟o態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針,所以就差不多等同于nonmember函數(shù),結(jié)果就產(chǎn)生了一個(gè)意想不到的好處:成為一個(gè)callback函數(shù),使得我們得以將C++和C-based X Window系統(tǒng)結(jié)合,同時(shí)也成功的應(yīng)用于線程函數(shù)身上。

         、蓅tatic并沒(méi)有增加程序的時(shí)空開(kāi)銷,相反她還縮短了子類對(duì)父類靜態(tài)成員的訪問(wèn)時(shí)間,節(jié)省了子類的內(nèi)存空間。

         、熟o態(tài)數(shù)據(jù)成員在<;定義或說(shuō)明>;時(shí)前面加關(guān)鍵字static。

         、遂o態(tài)數(shù)據(jù)成員是靜態(tài)存儲(chǔ)的,所以必須對(duì)它進(jìn)行初始化。

         、天o態(tài)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同:

          初始化在類體外進(jìn)行,而前面不加static,以免與一般靜態(tài)變量或?qū)ο笙嗷煜?

          初始化時(shí)不加該成員的訪問(wèn)權(quán)限控制符private,public等;

          初始化時(shí)使用作用域運(yùn)算符來(lái)標(biāo)明它所屬類;

          所以我們得出靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式:

          <;數(shù)據(jù)類型><;類名>::<;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<;值>

          ⑼為了防止父類的影響,可以在子類定義一個(gè)與父類相同的靜態(tài)變量,以屏蔽父類的影響。這里有一點(diǎn)需要注意:我們說(shuō)靜態(tài)成員為父類和子類共享,但我們有重復(fù)定義了靜態(tài)成員,這會(huì)不會(huì)引起錯(cuò)誤呢?不會(huì),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(biāo)志。在各通信公司的筆試面試中經(jīng)常出現(xiàn)的考題就是static的作用及功能。

         

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