【C++】static 的实现原理及其表现

观察以下代码：

int testStatic(){
static int count= 10;
//这里的赋值实际上从未被执行过，这个count的初始化在程序装载的时候被执行
//它的值被放在了全局变量区
//这个过程发生在main函数被执行之前（和全局变量的初始化类似，在所有程序执行之前已经完成了初始化）
return count--;
}

我们定义了一个static int （静态整型，初值为10）在一个函数中。

然后在主函数中执行如下代码：

int  main(){
int count = 1;
for (; count <= 10; count++){
cout << "Static Count : " << count << "  ";
cout << "Main function Conut : " << testStatic() << endl;
}
system("pause");
return 0;
}

得到如下结果：

- Static Count : 10 Main function Conut : 1

- Static Count : 9 Main function Conut : 2

- Static Count : 8 Main function Conut : 3

- Static Count : 7 Main function Conut : 4

- Static Count : 6 Main function Conut : 5

- Static Count : 5 Main function Conut : 6

- Static Count : 4 Main function Conut : 7

- Static Count : 3 Main function Conut : 8

- Static Count : 2 Main function Conut : 9

- Static Count : 1 Main function Conut : 10

可以看到，定义在testStatic()函数中的count的值好像并没有每次都被初始化为10，而因此输出十次一样的数。

而是保持上一次被count–之后的值，很奇怪吧，这与static的特性有关。

static 的特性如下：

static 变量在程序装载的时候就被初始化，它存在于程序内存空间的静态储存区中而不是堆栈中，这样在下一次被调用的时候它还是保持原来的值

和全局变量不一样，它只在自己的作用范围内可见，但是在可用范围之外它并不会消失（与堆栈和堆中的数据不一样）

它和全局变量最大的不同之处，在于它具有隐藏的功能（全局变量在所有被编译的.c文件中都可见）

静态全局变量、静态局部变量、全局变量都放在内存的静态存储区，局部变量则存在于堆栈区

实现：

在程序被装载进内存时，所有定义为 static 的变量已经完成了初始化，并被放在了程序段的全局变量区，所以我们无论定义了多少次这个static的对象，内存中实际存在的变量还是只有这一个。

无论这个static变量在我们看来作用于哪一个范围内，比如一个函数中，函数结束后这个变量依然存在，并不会因为函数结束而被回收。

总结

static的实现是通过将这个变量初始化在全局变量区实现的，但与全局变量不同，它具有可见性（也可以说隐藏性）。所以我们可以根据这个特性实现许多有趣的功能：

- 作为对象间的一种通信手段，如果一个变量是类的一部分，但却不是该类的各个对象的一部分，它就被称为是一个static静态成员。一个static成员只有唯一的一份副本，而不像常规的非static成员那样在每个对象里各有一份副本。同理，一个需要访问类成员，而不需要针对特定对象去调用的函数，也被称为一个static成员函数。所有的类都实际上访问的是一个static对象成员。

- 实现一个局部全局变量，比如只在一个.c文件中适用的全局变量

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