static和const的解释
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静态常量函数(static const function)是C++编程中的重要概念。
在本文中,我们将深入探讨静态常量函数的定义、用途和特点,以及如何在代码中正确地使用它。
通过本文的阐述,读者将能够全面理解静态常量函数的作用,从而在实际编程中更加灵活和高效地运用这一概念。
1. 静态常量函数的定义静态常量函数是指在C++中定义为静态(static)和常量(const)的成员函数。
静态函数以关键字static进行修饰,它属于整个类而不是类的某个特定对象,因此不含有指向具体对象的指针(this指针),而是对类的所有实例共享。
常量函数以关键字const进行修饰,在函数声明的尾部加上const关键字表示该函数是一个常量函数,它承诺不会修改对象的成员变量。
2. 静态常量函数的用途静态常量函数在C++编程中具有重要的作用。
静态函数可以直接通过类名调用,不需要对象的存在,因此可以用来处理类的整体数据。
常量函数保证对象的成员变量不被修改,从而增强了程序的可靠性和安全性。
静态常量函数的结合,使得程序设计更加合理和灵活。
3. 静态常量函数的特点静态常量函数具有以下几个特点:(1)静态函数属于整个类,可以直接通过类名调用;(2)常量函数在函数声明的尾部加上const关键字,承诺不会修改对象的成员变量;(3)静态常量函数一般不使用this指针,因为它们不属于任何具体对象。
4. 如何正确使用静态常量函数正确使用静态常量函数可以帮助我们更加高效地编写C++程序。
我们应该清楚地理解静态常量函数的定义和用途,从而在程序设计时充分利用它们的特点。
我们需要注意在类的声明和定义中正确声明和定义静态常量函数,并且在调用时使用类名而不是对象名。
我们需要谨慎地使用const关键字,以保证常量函数不会修改对象的成员变量。
总结静态常量函数是C++编程中的重要概念,它既包含了静态函数的特点,又具有常量函数的安全性。
正确使用静态常量函数可以帮助我们更加灵活和高效地编写C++程序。
static和const
static:
static全局变量:只有本文件函数可引用,在整个程序运行中都存在(生命周期没变,作用域变小)
static局部变量:只有定义该局部变量的函数可引用,整个程序执行过程中都存在(生命周期变长,作用域不变)
static所声明的变量都存在静态区,即一开始系统会自动初始化,默认初始化的值为“0”
全局变量:作用域从定义该变量开始到源程序文件的结束。
(存储在静态区,系统会自动初始化,默认初始化值为“0”)
局部变量:作用域仅限于函数或复合语句内(使用前一定要初始化,因为定义时,系统只是给了一块栈空间给它,那栈空间之前存的是什么数据系统不管也不会自动清零)
注:可以定义局部变量时尽量使用局部,全局变量存在静态区(堆),局部变量存在寄存器(栈)中。
const:可以暂且当作是只读的一个声明。
(可能还有其它作用)。
static const的用法
static const是用于定义常量的关键字。
它可以用于在编译时定
义一个常量,使得这个常量在运行时无法被修改。
在C++中,static const常量的定义通常放在类的静态成员变量或全局作用
域中。
例子:
```cpp
// 在类中使用static const定义常量
class MyClass {
public:
static const int MY_CONSTANT = 10;
};
// 在全局作用域中使用static const定义常量
static const double PI = 3.14159;
int main() {
// 访问类中的静态常量
int x = MyClass::MY_CONSTANT;
// 使用全局作用域中的常量
double radius = 5.0;
double circumference = 2 * PI * radius;
return 0;
}
```
在上述例子中,MyClass类中的MY_CONSTANT通过static const定义为常量,值为10。
全局作用域中的PI也被定义为常量,并且在main函数中使用。
这些常量在编译时被确定,并且在运行时无法被修改。
注意事项:
- static const常量必须在声明时进行初始化,且只能初始化一次。
- static const常量的值必须是编译时可以确定的表达式,例如字面值、其他常量等。
- static const常量的作用域与所在的类或全局作用域相同,可以通过类名或变量名进行访问。
c++语言static constexpr const的作用和用法在C语言中,static、constexpr和const这三个关键字都具有特殊的含义,它们在编译时期就有特殊的作用。
首先,我们来看一下static关键字。
在C语言中,static关键字具有多种含义,但在这种情况下,我们主要关注其存储分类的意义。
在C语言中,变量可以根据其存储位置分为三种类型:自动存储分类(automatic storage duration)、静态存储分类(static storage duration)和外部存储分类(external storageduration)。
其中,static关键字修饰的变量具有静态存储分类,它们在程序执行期间只分配一次,其值在整个程序执行期间保持不变。
接下来,我们来看一下constexpr关键字。
在C++11及其后续版本中,constexpr是一个关键字,它用于指示一个变量或函数可以在编译时期进行求值。
当constexpr被应用于一个变量或函数时,编译器会尝试在编译时期就计算出结果,而不是等到运行时期。
这对于编译时就能确定结果的情况非常有用,因为它可以大大提高编译的效率。
最后,我们来看一下const关键字。
在C语言中,const关键字用于声明一个变量的只读性。
当一个变量被声明为const时,它的值就不能被改变。
这对于确保程序的稳定性和防止意外的数据更改非常有用。
这三个关键字在C语言中的组合使用可以产生一些有趣的效果。
例如,我们可以使用static const constexpr来创建一个常量。
这样的常量在编译时期就能求值,并且具有静态存储分类,这意味着它们在整个程序执行期间都保持不变。
这样的常量通常用于定义程序的固定值,例如常数和标志。
另外,我们还可以使用constexpr来创建更高效的常量。
例如,如果我们有一个数组的大小是在编译时期就能确定的话,我们就可以使用constexpr来声明这个数组。
C语⾔中Static和Const关键字的的作⽤static作⽤:“改变⽣命周期” 或者 “改变作⽤域” 程序的局部变量存在于(堆栈)中,全局变量存在于(静态区)中,动态申请数据存在于(堆)中。
1.作⽤于变量: ⽤static声明局部变量-------局部变量指在代码块{}内部定义的变量,只在代码块内部有效(作⽤域),其缺省的存储⽅式是⾃动变量或说是动态存储的,即指令执⾏到变量定义处时才给变量分配存储单元,跳出代码块时释放内存单元(⽣命期)。
⽤static声明局部变量时,则改变变量的存储⽅式(⽣命期),使变量成为静态的局部变量,即编译时就为变量分配内存,直到程序退出才释放存储单元。
这样,使得该局部变量有记忆功能,可以记忆上次的数据,不过由于仍是局部变量,因⽽只能在代码块内部使⽤(作⽤域不变)。
⽤static声明外部变量-------外部变量指在所有代码块{}之外定义的变量,它缺省为静态变量,编译时分配内存,程序结束时释放内存单元。
同时其作⽤域很⼴,整个⽂件都有效甚⾄别的⽂件也能引⽤它。
为了限制某些外部变量的作⽤域,使其只在本⽂件中有效,⽽不能被其他⽂件引⽤,可以⽤static关键字对其作出声明。
总结:⽤static声明局部变量,使其变为静态存储⽅式(静态数据区),作⽤域不变;⽤static声明外部变量,其本⾝就是静态变量,这只会改变其连接⽅式,使其只在本⽂件内部有效,⽽其他⽂件不可连接或引⽤该变量。
2.作⽤于函数: 使⽤static⽤于函数定义时,对函数的连接⽅式产⽣影响,使得函数只在本⽂件内部有效,对其他⽂件是不可见的。
这样的函数⼜叫作静态函数。
使⽤静态函数的好处是,不⽤担⼼与其他⽂件的同名函数产⽣⼲扰,另外也是对函数本⾝的⼀种保护机制。
如果想要其他⽂件可以引⽤本地函数,则要在函数定义时使⽤关键字extern,表⽰该函数是外部函数,可供其他⽂件调⽤。
另外在要引⽤别的⽂件中定义的外部函数的⽂件中,使⽤extern声明要⽤的外部函数即可。
const和static的区别一、const关键字如果把const放在变量类型名前,说明这个变量的值是保持不变的,该变量必须在定义时初始化,初始化后对它进行的任何赋值都是非法的。
当指针或者引用指向一个常量时,必须在类型名前使用const标识这个指针或者引用指向的“变量”为常量,没有的话就是语法错误。
如:const int x=5; const int*px=&x;const int&rx=x;这样一来,直接修改x是不可能的,通过*px或者rx修改x也是不可能的。
当然,这个指针还能指向其他的地方,因为指针本身并没有被标识为const的。
比如,px=&y;假如变量是一个非常量变量,而指针或者引用的类型名前使用了const,那么,可以直接修改变量,不能通过指针或者引用修改变量。
如果想让一个指针本身成为const的,就要在*后加const,即int*const p =&x;这个时候,p就不能再指向其他变量。
假如x是非常量的,那它可以通过指针进行修改,因为x并没有标识为const。
当然,引用天生就是const的,它必须被初始化,而且初始化后就不能再指向新的变量。
比如,int x=5;int&r =x;r=y;第二句代码不会让r指向y,而是让x的值变成了y。
如果在函数接口(参数)中使用const,和在值、指针中使用是类似的。
但是,这就更难让函数返回指向这个参数对象的指针或者引用了。
如果允许的话,客户代码就有可能通过别名修改常量。
比如,class Point{int x,y;public:Point closestPointVal(const Point&pt){if(x*x+y*y<pt.x*pt.x+pt.y*pt.y)return*this;else return pt;}Point*closestPointPtr(const Point&pt){return(x*x+y*y<pt.x*pt.x+pt.y*pt.y)?this:&pt;}Point&closestPointRef(const Point&pt){return(x*x+y*y<pt.x*pt.x+pt.y*pt.y)?*this:pt;} };第一个函数是返回值的,不管用不用const,都不会修改实参pt。
类的static,const,static const , const static成员的初始化1.类里的const成员初始化:在一个类里建立一个const时,不能给它初值。
像class foo{private:const int i = 100;public:foo(){}......};这样的初始化方式是不能通过编译的,因为在类对象里进行了存储空间分配,编译器不能知道const的内容是什么,所以不能把它用作编译期间的常量。
这意味着对于类里的常数表达式来说,const就像它在C中一样没有作用。
因此这个初始化工作必须发生在构造函数里,并且,要在构造函数的某个特别的地方。
因为const必须在建立它的地方被初始化,所以在构造函数的主体里,const必须已初始化了,否则,就只有等待,直到在构造函数主体以后的某个地方给它初始化,这意味着过一会儿才给const初始化。
当然,无法防止在在构造函数主体的不同地方改变const的值。
构造函数初始化表达式class foo{private:const int i = 100;public:foo(){......}......};如果构造函数是在类外定义,则可以这样写:class foo{private:const int i;public:foo();......};foo::foo(): i(100){......}2.类里的static成员初始化:类中的static变量是属于类的,而不是属于某个对象,它在整个程序的运行过程中只有一个副本,因此不能在定义对象时对变量初始化,就是不能用构造函数来初始化。
其正确的初始化方式是:<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值> ,例如class foo{private:const int i;public:foo();......};int foo::i=100;这表明:(1)初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆。
C语⾔static和const的区别static:1、不考虑类,static的作⽤:1)第⼀个作⽤:隐藏。
使得全局变量和函数对其它⽂件不可见,同时避免了不同⽂件的命名冲突。
2)第⼆个作⽤:默认初始化为0。
未初始化的全局静态变量和局部静态变量都保存在BBS段,BBS段的特点是,程序运⾏之前会⾃动清零。
3)第三个作⽤:保持局部变量内容的持久性。
此变量声明周期是整个程序的声明周期,但是作⽤域只在声明它的函数中。
2、类中的static,表⽰属于某个类单数不属于类的任何特定对象的变量和函数。
1)对于类的静态数据成员:a、类的静态数据成员独⽴于该类的任意对象⽽存在;其值的修改被类的所有对象看见。
b、static数据成员必须在类定义的外部定义,通常放在包含类的⾮内联成员函数定义的⽂件中。
class A{stctic double d = 0.03;//错误};c、但是也有例外,const static 数据成员可以在类的定义体中进⾏初始化,因为const定义时必须初始化。
2)对于类的成员函数:a、static成员函数由于不与任何对象关联,因此它不具备this指针,因此,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。
也就是说,类的静态成员函数,只能调⽤该类的其它静态成员函数和静态数据成员。
b、static成员不是任何对象的组成部分,所以成员函数不能被声明为const。
此外,static成员函数也不可以声明为virtual,volatile。
关于静态成员函数的总结:(1)静态成员之间可以相互访问,不能访问⾮静态成员。
⾮静态成员函数可以任意访问静态和⾮静态成员。
(2)静态函数执⾏速度⽐⾮静态函数稍快。
const:1、const定义后就不能修改,因此定义时要初始化。
2、在C语⾔中const buffsize = 10;int buf[buffsize];是错误的;⽽在C++中是正确的。
C中改为const int buffsize;3、使⽤const⽐使⽤#define有更多的优点:1)const常量有数据类型,⽽宏常量没有。
Const经典用法1.基本解释const是一个C语言的关键字,它限定一个变量不允许被改变。
使用const在一定程度上可以提高程序的健壮性,另外,在观看别人代码的时候,清晰理解const所起的作用,对理解对方的程序也有一些帮助。
虽然这听起来很简单,但实际上,const的使用也是c语言中一个比较微妙的地方,微妙在何处呢?请看下面几个问题。
问题:const变量& 常量为什么我象下面的例子一样用一个const变量来初始化数组,ANSI C的编译器会报告一个错误呢?const int n = 5;int a[n];答案与分析:1)、这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。
常量肯定是只读的,例如5,“abc”,等,肯定是只读的,因为程序中根本没有地方存放它的值,当然也就不能够去修改它。
而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值,只不过这个值由编译器限定不允许被修改。
C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符(Qualifier)。
上述代码中变量n被修饰为只读变量,可惜再怎么修饰也不是常量。
而ANSI C 规定数组定义时维度必须是“常量”,“只读变量”也是不可以的。
2)、注意:在ANSI C中,这种写法是错误的,因为数组的大小应该是个常量,而const int n,n只是一个变量(常量!= 不可变的变量,但在标准C++中,这样定义的是一个常量,这种写法是对的),实际上,根据编译过程及内存分配来看,这种用法本来就应该是合理的,只是ANSI C对数组的规定限制了它。
3)、那么,在ANSI C 语言中用什么来定义常量呢?答案是enum类型和#define宏,这两个都可以用来定义常量。
问题:const变量& const 限定的内容下面的代码编译器会报一个错误,请问,哪一个语句是错误的呢?typedef char * pStr;char string[4] = "abc";const char *p1 = string;const pStr p2 = string;p1++;p2++;答案与分析:问题出在p2++上。
静态与常量的使用在编程中占据着重要的位置。
静态变量和常量的定义和使用能够提高程序的性能和可维护性。
在本文中,将对st本人c 和const的用法进行详细的介绍和讨论。
一、静态(static)变量的定义和使用1. 静态变量的定义静态变量是指在程序运行期间保持不变的变量。
静态变量可以在全局作用域中和局部作用域中定义。
在全局作用域中定义的静态变量在整个程序运行期间都是可见的,而在局部作用域中定义的静态变量只在该函数中可见。
2. 静态变量的使用静态变量的作用范围和生命周期与普通变量不同。
静态变量只在程序运行期间分配一次内存,并且在程序退出之前一直保持其值不变。
静态变量可以用于保存程序的状态信息,也可以用于在函数调用之间传递信息。
3. 静态变量的优点静态变量的优点在于可以节省内存空间,提高程序的运行效率,同时也能够减少对全局变量的使用,提高程序的可维护性。
二、常量(const)的定义和使用1. 常量的定义常量是指在程序运行期间保持不变的值。
常量可以在全局作用域和局部作用域中定义。
常量一旦被定义之后,其值将无法改变。
2. 常量的使用常量可以用于避免程序中的魔法数字,提高程序的可读性和可维护性。
常量也可以用于定义一些固定的数值或字符串,如圆周率、常用的字符串等。
3. 常量的优点常量的优点在于能够提高程序的可读性和可维护性,同时也能够提高程序的安全性,避免在程序运行期间被意外修改。
三、静态和常量的结合使用静态变量和常量在实际编程中经常结合使用,以提高程序的性能和可维护性。
静态常量可以用于定义一些固定的数值或字符串,并且保持在程序运行期间不变。
静态常量还可以用于优化程序的性能,避免重复的内存分配和释放。
四、总结静态变量和常量都是在程序中起着重要作用的关键字。
它们能够提高程序的性能和可维护性,同时也能够提高程序的安全性。
合理地使用静态和常量能够使程序更加稳定、高效。
在实际编程中,应当根据具体的需求来灵活地应用静态和常量,并且遵循编程规范,以便于他人能够理解和维护程序。
static 是c++中很常用的修饰符,它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,将变量存储在程序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,在程序执行到它的定义处时,编译器为它在栈上分配空间,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,如何实现?
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,用它来修饰变量,它能够指示编译器将此变量在程序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、控制可见性与连接类型:
static还有一个作用,它会把变量的可见范围限制在编译单元中,使它成为一个内部连接,这时,它的反义词为”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(已经是内部连接了),它仅改变其存储方式;对于全局变量(已经是静态存储了),它仅改变其连接类型。
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,即要求此成员隐藏在类的内部,对外不可见。
类的static成员满足了上述的要求,因为它具有如下特征: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,连接器会保证它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,要保证所嵌套的成员已经初始化了。
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,所以它没有this指针,这就导致了它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,许多人使用它仅仅是想当然尔,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(或者说保留)const关键字呢?,这是一个有趣又有益的话题,对理解const很有帮助。
1.大家知道,c++有一个类型严格的编译系统,这使得c++程序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++与c相比,有着突出优点的一个方面。
2.c中很常见的预处理指令#define variablename variablevalue 可以很方便地进行值替代,这种值替代至少在三个方面优点突出:
一是避免了意义模糊的数字出现,使得程序语义流畅清晰,如下例:
#define user_num_max 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。
二是可以很方便地进行参数的调整与修改,如上例,当人数由107变为201时,进改动此处即可,
三是提高了程序的执行效率,由于使用了预编译器进行值替代,并不需要为这些常量分配存储空间,所以执行的效率较高。
鉴于以上的优点,这种预定义指令的使用在程序中随处可见。
3.说到这里,大家可能会迷惑上述的1点、2点与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优点,但它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,消除它的缺点,同时继承它的优点。
现在它的形式变成了:
const datatype variablename = variablevalue ;
为什么const能很好地取代预定义语句?
const 到底有什么大神通,使它可以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,这是它能取代预定义语句的基础。
2.第二,很明显,它也同样可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很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,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高,同时,这也是它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它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,它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一样,它会由编译器对它进行类型的检测,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:
int const *a; file://a可变,*a不可变
int *const a; file://a不可变,*a可变
分析:const 是一个左结合的类型修饰符,它与其左侧的类型修饰符和为一个类型修饰符,所以,int const 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:
void fun(const int var);
分析:上述写法限定参数在函数体中不可被改变。
由值传递的特点可知,var在函数体中的改变不会影响到函数外部。
所以,此限定与函数的使用者无关,仅与函数的编写者有关。
结论:最好在函数的内部进行限定,对外部调用者屏蔽,以免引起困惑。
如可改写如下:
void fun(int var){
const int & varalias = var;
varalias ....
.....
}
3.const 限定函数的值型返回值:
const int fun1();
const myclass fun2();
分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新,当函数返回内部的类型时(如fun1),已经是一个数值,当然不可被赋值更新,所以,此时const无意义,最好去掉,以免困惑。
当函数返回自定义的类型时(如fun2),这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员,所以,此时有意义。
4. 传递与返回地址:此种情况最为常见,由地址变量的特点可知,适当使用const,意义昭然。
5.const 限定类的成员函数:
class classname {
public:
int fun() const;
.....
}
注意:采用此种const 后置的形式是一种规定,亦为了不引起混淆。
在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。
获得能力:可以操作常量对象。
失去能力:不能修改类的数据成员,不能在函数中调用其他不是const的函数。
在本篇中,const方面的知识我讲的不多,因为我不想把它变成一本c++的教科书。
我只是想详细地阐述它的实质和用处. 我会尽量说的很详细,因为我希望在一种很轻松随意的气氛中说出自己的某些想法,毕竟,编程也是轻松,快乐人生的一部分。
有时候,你会惊叹这其中的世界原来是如此的精美。