static关键字

1、Java中的static

1.1 static关键字的定义和性质

1）static翻译为"静态的"；

2）static修饰的方法是静态方法，static修饰的变量是静态变量；

3）使用static修饰的元素都称为静态的，都可以用"类名."的方式访问，当然也可以用"引用."的方式访问【但不建议】

4）采用"引用."的方式访问的时候，即使引用是null，也不会出现空指针异常，因为访问静态数据不需要对象的存在；

1.2 实例变量与静态变量

1.2.1 实例变量

什么时候成员变量声明为实例变量呢？

–所有对象都有这个属性，但是这个属性的值会随着对象的变化而变化【不同对象的这个属性具体值不同】

–实例变量在构造方法进行的时候初始化，存在堆内存中

以下列例子说明：

public class helloworld {
	public static void main(String[] args) {
        Chinese zhangsan = new Chinese("1","zhangsan","Chinese");
        System.out.println(zhangsan.country);
	}
}
class Chinese{
	String id;
	String name;
	String country;
	public Chinese(String id, String name, String country) {
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.country = country;
	}
}

1.2.2 静态变量

什么时候成员变量声明为静态变量呢？

–所有对象都有这个属性，并且所有对象的这个属性的值是一样的，建议定义为静态变量，节省内存的开销

**静态变量在类加载的时候初始化，内存在方法区中开辟。**访问的时候不需要创建对象，直接使用"类名.静态变量名"的方式访问；

补充：

• 局部变量存储在栈内存当中；
• 实例变量在构造方法进行的时候初始化，存在堆内存中（成员变量的一种）
• 静态变量在类加载的时候初始化，存在方法区内存中（成员变量的一种）

以下列例子说明：

public class helloworld {
	public static void main(String[] args) {
        Chinese zhangsan = new Chinese("1","zhangsan");
        System.out.println(zhangsan.country);
        System.out.println(Chinese.country);
        zhangsan = null;
        System.out.println(zhangsan.country);
	}
}
class Chinese{
	String id;
	String name;
	static String country = "chinese";
	public Chinese(String id, String name) {
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
}

输出结果为三个Chinese；

1）所有静态的数据都是可以采用"类名.“，也可以采用"引用.”，但是建议采用类名.的方式访问；

2）采用"引用."的方式访问时，即使是null，也不会出现空指针异常，因为访问静态变量的时候不需要对象的存在；

1.3 静态代码块

1）语法格式：

static{
	//java语句
}

2）静态代码块在类加载时执行，并且执行一次；

3）静态代码块在一个类中可以编写多个，并且遵循自上而下的顺序依次执行；

4）静态代码块可以用在项目中要求在类加载的时刻/时机执行代码完成日志的记录，那么这段记录日志的代码就可以编写在静态代码块当中，完成日志记录；

5）静态代码块是java为程序员准备一个特殊的时刻，这个时刻被称为类加载时刻，若希望在此刻执行一段特殊的程序，这段代码可以放到静态代码块当中；

public class StaticTest{
	static{
		System.out.println("类加载--->1");
    }
    static{
		System.out.println("类加载--->2");
    }
}

1.4 *实例语句块 / 代码块

1）实例代码块可以编写多个，也是遵循自上而下的顺序依次执行；

2）实例代码块在构造方法执行之前执行，构造方法执行一次，实例代码块对应执行一次；

3）实例代码块也是java语言为程序员准备一个特殊的时机，这个时机被称为：对象初始化时机；

public class helloworld{
    public class Test{
    //构造函数
    	public Test(){
    		System.out.println("Test类的缺省构造器执行");
    	}
    }    
    //实例代码块
    {
		System.out.println(1);
    }
    //实例代码块
    {
		System.out.println(2);
    }
    public static void main(String[] args){
    	System.out.println("main begin");
    	new helloworld();
	}
}

1.5 static总结

public static void main(String[] args)

1.5.1 对java语句的解读

1）public代表公开的，在任何位置都可以访问；

2）static表示静态的，使用"类名."的方式访问，不需要创建对象

3）void表示main方法执行结束之后不返回任何值；

4）(String[] args)是参数列表；

1.5.2 什么时候定义为静态的？

1）方法描述的是动作，当所有的对象执行这个动作的时候，最终产生影响是一样的，那么这个动作已经不再属于某一个对象动作了，可以将这个动作提升为类级别的动作，模板级别的对象；

2）静态方法中无法直接访问实例变量和实例方法；

3）大多数方法都定义为实例方法，一般一个行为或一个动作在发生的时候都需要对象的参与而大多数“工具类”当中的方法都是静态的，因为工具类就是方便编程的，为了方便方法的调用，自然不需要new对象是最好的；

2、C/C++中的static

2.1 局部变量

2.1.1 普通局部变量

• 在任何一个函数内部定义的变量（不加static修饰符）都属于这个范畴。编译器一般不对普通局部变量进行初始化，也就是说它的值在初始时是不确定的，除非对其显式赋值。
• 普通局部变量存储于进程栈空间，使用完毕会立即释放。

2.1.2 静态局部变量

• 静态局部变量使用static修饰符定义，即使在声明时未赋初值，编译器也会把它初始化为0。
• 静态局部变量**存储于进程的全局数据区，即使函数返回，它的值也会保持不变。**编译器自动对其初始化，其作用域为局部作用域，当定义它的函数结束时，其作用域随之结束

#include <stdio.h>

void fn(void)
{
    int n = 10;
    
    printf("n=%d\n", n);
    n++;
    printf("n++=%d\n", n);

}

void fn_static(void)
{
    static int n = 10;

    printf("static n=%d\n", n);
    n++;
    printf("n++=%d\n", n);

}

int main(void)
{
    fn();
    printf("--------------------\n");
    fn_static();
    printf("--------------------\n");
    fn();
    printf("--------------------\n");
    fn_static();
    return 0;
}

运行结果如下：

n=10
n++=11
static n=10
n++=11
n=10
n++=11
static n=11
n++=12

可见，静态局部变量的效果跟全局变量有异曲同工之妙，但是位于函数体内部，有利于程序的模块化了。

2.2 全局变量

全局变量定义在函数体外部，在全局数据区分配存储空间，且编译器会自动对其初始化。

2.2.1 普通全局变量

普通全局变量对整个工程可见，其他文件可以使用extern外部声明后直接使用。也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。

2.2.2 静态全局变量

• 静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。
• 在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上static关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

2.3 函数

函数的使用方式与全局变量类似，在函数的返回类型前加上static，就是静态函数。其特性如下：

• 静态函数只能在声明它的文件中可见，其他文件不能引用该函数
• 不同的文件可以使用相同名字的静态函数，互不影响
• 非静态函数可以在另一个文件中直接引用，甚至不必使用extern声明

2.4 面向对象使用static

2.4.1 静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就是类内的静态数据成员。其特点如下：

• 静态数据成员存储在全局数据区，静态数据成员在定义时分配存储空间，所以不能在类声明中定义
• 静态数据成员是类的成员，无论定义了多少个类的对象，静态数据成员的拷贝只有一个，且对该类的所有对象可见。也就是说任一对象都可以对静态数据成员进行操作。而对于非静态数据成员，每个对象都有自己的一份拷贝。

由于上面的原因，静态数据成员不属于任何对象，在没有类的实例时其作用域就可见，在没有任何对象时，就可以进行操作

• 和普通数据成员一样，静态数据成员也遵从public, protected, private访问规则
• 静态数据成员的初始化格式：<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
• 类的静态数据成员有两种访问方式：<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
  同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：
• 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性
  可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能

2.4.2 静态成员函数

与静态数据成员类似，静态成员函数属于整个类，而不是某一个对象，其特性如下：

• 静态成员函数没有this指针，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数
• 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static
  成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
  同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：
• 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性
  可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能

2.4.2 静态成员函数

与静态数据成员类似，静态成员函数属于整个类，而不是某一个对象，其特性如下：

• 静态成员函数没有this指针，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数
• 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static
• 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员