美文网首页程序员
浅谈C++中的static和const

浅谈C++中的static和const

作者: Pitfalls | 来源:发表于2016-07-21 17:52 被阅读84次

    总的来说:static 定义的是变量,只不过是只进行以此初始化而已;const定义的是常量,不可变。

    static是c++中非常常用的修饰符,他被用来控制变量的存储方式和可见性,下面我将从static修饰符的产生原因、作用谈起,全方面分析static修饰符的实质。

    static的两大作用:

    一、控制存储方式:

    static被引入以告知编译器,将变量存储在程式的静态存储区而非栈上空间。

    1、引出原因:函数内部定义的变量,在程式执行到他的定义处时,编译器为他在栈上分配空间,大家知道,函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉,这样就产生了一个问题:如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时,怎么实现?

    最容易想到的方法是定义一个全局的变量,但定义为一个全局变量有许多缺点,最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围(使得在此函数中定义的变量,不仅仅受此函数控制)。

    2、解决方案:因此c++中引入了static,用他来修饰变量,他能够指示编译器将此变量在程式的静态存储区分配空间保存,这样即实现了目的,又使得此变量的存取范围不变。

    二、控制可见性和连接类型:

    static更有一个作用,他会把变量的可见范围限制在编译单元中,使他成为一个内部连接,这时,他的反义词为”extern”.

    static作用分析总结:static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储,连接方式变成内部连接,对于局部变量(已是内部连接了),他仅改动其存储方式;对于全局变量(已是静态存储了),他仅改动其连接类型。

    类中的static成员:

    一、出现原因及作用:

    1、需要在一个类的各个对象间交互,即需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务。

    2、同时又力求不破坏类的封装性,即需求此成员隐藏在类的内部,对外不可见。

    类的static成员满足了上述的需求,因为他具有如下特征:有独立的存储区,属于整个类。

    二、注意:

    1、对于静态的数据成员,连接器会确保他拥有一个单一的外部定义。静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化,注意静态成员嵌套时,要确保所嵌套的成员已初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。

    2、类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象,所以他没有this指针,这就导致了他仅能访问类的静态数据和静态成员函数。

    const是c++中常用的类型修饰符,但我在工作中发现,许多人使用他仅仅是想当然尔,这样,有时也会用对,但在某些微妙的场合,可就没那么幸运了,究其实质原由,大多因为没有搞清本源。故在本篇中我将对const进行辨析。溯其本源,究其实质,希望能对大家理解const有所帮助,根据思维的承接关系,分为如下几个部分进行阐述。

    c++中为什么会引入const

    c++的提出者当初是基于什么样的目的引入(或说保留)const关键字呢?,这是个有趣又有益的话题,对理解const非常有帮助。

    1.大家知道,c++有一个类型严格的编译系统,这使得c++程式的错误在编译阶段即可发现许多,从而使得出错率大为减少,因此,也成为了c++和c相比,有着突出好处的一个方面。

    2.c中非常常见的预处理指令#define  variablename  variablevalue能非常方便地进行值替代,这种值替代至少在三个方面好处突出:

    一是避免了意义模糊的数字出现,使得程式语义流畅清晰,如下例:

    #defineuser_num_max107这样就避免了直接使用107带来的困惑。

    二是能非常方便地进行参数的调整和修改,如上例,当人数由107变为201时,进改动此处即可,

    三是提高了程式的执行效率,由于使用了预编译器进行值替代,并不必为这些常量分配存储空间,所以执行的效率较高。

    鉴于以上的好处,这种预定义指令的使用在程式中随处可见。

    3.说到这里,大家可能会迷惑上述的1点、2点和const有什么关系呢?,好,请接着向下

    看来:

    预处理语句虽然有以上的许多好处,但他有个比较致命的缺点,即,预处理语句仅仅只是简单值替代,缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受c++严格类型检查的好处,从而可能成为引发一系列错误的隐患。

    4.好了,第一阶段结论出来了:

    结论:const推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除他的缺点,同时继承他的好处。

    目前他的形式变成了:

    const  datatype  variablename=variablevalue;

    为什么const能非常好地取代预定义语句?

    const到底有什么大神通,使他能振臂一挥取代预定义语句呢?

    1.首先,以const修饰的常量值,具有不可变性,这是他能取代预定义语句的基础。

    2.第二,非常明显,他也同样能避免意义模糊的数字出现,同样能非常方便地进行参数的调整和修改。

    3.第三,c++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将他们保存在符号表中,这使得他成为一个编译期间的常量,没有了存储和读内存的操作,使得他的效率也非常高,同时,这也是他取代预定义语句的重要基础。这里,我要提一下,为什么说这一点是也是他能取代预定义语句的基础,这是因为,编译器不会去读存储的内容,如果编译器为const分配了存储空间,他就不能够成为一个编译期间的常量了。

    4.最后,const定义也像一个普通的变量定义相同,他会由编译器对他进行类型的检测,消除了预定义语句的隐患。

    const使用情况分类详析

    1.const用于指针的两种情况分析:

    intconst*a;file://a可变,*a不可变

    int*consta;file://a不可变,*a可变

    分析:const是个左结合的类型修饰符,他和其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符,所以,intconst限定*a,不限定a。int*const限定a,不限定*a。

    2.const限定函数的传递值参数:

    voidfun(constintvar);

    相关文章

      网友评论

        本文标题:浅谈C++中的static和const

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/tsibjttx.html