Static 的作用

一、隐藏

当同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都有全局可见性。

1.不加static的两个源文件

               Static_1.c                                       static_2.c

Static_2.c中可以使用stati_1.c中定义的全局变量a和函数msg()，因为所有未加static前缀的全局变量和函数都有全局可见性，其他的源文件都可以访问。

2.加上static的两个源文件

  static_1.c                                           static_2.c

加了static之后，就会对其他源文件隐藏。

利用这样的特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心重名冲突。

加了static之后，也可以防止变量被其他文件修改。

对函数来讲，static仅限于隐藏；对于变量，static还有如下作用。

二、保持变量内容的持久

共有两种变量存储在静态存储区：全局变量和static变量。Static变量可以控制变量的范围，改变了作用域。

存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时完成初始化，也是唯一的一次初始化。

三、默认初始化为0

工作在静态数据存储区的变量初始化值都为0。在静态数据区，内存中所有的字节默认值都是0x00，某些时候这个特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个系数矩阵，再比如把一个字符数组当成字符串来使用。

静态全局变量 - 静态局部变量

全局变量、静态全局变量、静态局部变量都存储在静态存储区中；局部变量存储在栈中。

利用static修饰局部变量时，改变了局部变量的位置，从原来的栈中存放为静态存储区。但是静态局部变量在离开作用域后，并没有被销毁，而仍然留在内存中知道程序结束，只是不能再对它访问了，下次访问该函数时该静态局部变量扔保留原有的值。

Static修饰全局变量的时候，没有改变存放位置，只是改变了作用域(在声明它的其他文件之外是不可见的)。

静态函数(static函数或者内部函数）

这里的static不是指的是存储方式，而是只函数的作用域只能是该源程序。函数的定义和声明默认情况下是extern的，但是静态函数只是在声明定义它的文件中可见，不能被其他文件使用。(见程序例子)

静态函数的好处

其他文件中可以定义相同名字的函数；

静态函数不能被其他文件修改。

注：C语言代码是以文件为单位组织的(一个程序中有多个.c源程序)，在一个源程序所有源文件当中，一个外部变量或者函数只能在某个文件中定义一次，而其他文件可以通过extern声明来访问它（定义外部变量或者函数的源文件中半酣对该外部变量的extern声明）。

可重入问题

函数是可重入的是指只要输入的数据相同，就应该产生相同的输出(不可预测)。下面的函数就是不可重入的：

不可预测的原因就是函数中使用了static变量。如果需要一个可重入的函数，就需要避免在函数中使用static变量。

有时函数中必须要使用static变量，比如当某函数的返回类型为指针类型时，必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。

因此，设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题。

存储说明符

存储说明符auto，register，extern，static对应两种存储期：自动存储期和静态存储期。

auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立，在该程序块活动时存在，退出该程序块时被撤销。

extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量具有静态存储持续期(静态范围)。虽然其值在函数调用期间保持有效，但其名字仍然限定在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象声明处时被首次初始化。

结论

Static 为常见的修饰符，被用来控制存储方式和可见性。

Static对全局变量的修饰，可以认为是限制了只能是本文件引用此变量。有的程序是由很多.c文件构成，彼此可以相互引用变量，但是假如static修饰之后，只能被文件中函数引用此变量。

Static对栈变量修饰，可以认为将栈变量的生命周期延长到程序执行结束时(改为静态数据区)。一般来说，栈变量的生命周期由OS管理，在退栈过程中，栈变量的生命周期也就结束了。在加入static修饰之后变量在静态数据区中。同时，离开定义它的函数之后不能再使用，但如果再次调用定义它的函数时，他又可以继续使用，而且保存了前次被调用后留下的值。

static对函数的修饰和对全局变量相似，只能在本源文件中使用，而不能被同一个程序的其他文件使用。

Static有两个方面的特征：

变量会在全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保留原来的赋值。这是和堆栈变量的区别。

变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见，这是和全局变量的区别。

定义在静态区内省去了函数入栈出栈的操作，速度更快一些。 

Static在面向对象中的使用(针对类)

静态数据成员：

对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当做类的拷贝。静态数据成员在程序中只有一份拷贝，由该类的左右对象访问。即：静态数据成员只分配一次内存，为所有对象共有。

静态数据成员存储在全局数据区内，因此它不属于类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有类实例时就可以操作它。

静态数据成员定义时要分配空间，所以不能再类声明中定义，只能在类外定义。（因为类声明并不为类分配内存。）静态数据成员也不能再累的外部接口的头文件中定义，因为那会造成在多个使用该类的原文件中对其重复定义。

静态数据成员和普通数据成员一样遵守public、protected、private访问规则。

静态数据成员初始化的格式为：<数据类型><类名>：：<静态数据成员名>=<值>

类的静态数据成员的两种访问方式（如果其访问权限是public，如果为private仍然在类外定义，但是不能访问）：

<类对象名>.<静态数据成员名>或者<类对象名>：：<静态数据成员名>

静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性时。这样的好处是：不管定义多少个对象，都共享全局数据区的内存，节省的空间；修改简单，只修改一次。

同全局变量相比，使用静态数据成员的优势：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，但是全局不能。

Static数据成员只能在类外初始化，不能在类内，但是如果有const修饰，则可以在类内进行初始化，这和const的作用有关，因为const表示不可修改。

注：静态数据成员属于类，仅在全局区有一份拷贝供所有对象共享

定义方式

访问方式（和权限有关）

静态成员函数：

同静态数据成员一样，静态成员函数属于类定义的一部分，只有一个拷贝。

在定义静态成员函数（数据成员）时，不能指定关键字static。

普通的成员函数一般都隐含了一个this指针指向类对象本身，因为普通的成员函数（数据成员）属于具体的类对象。而静态成员函数（数据成员）不和任何对象联系，因此它不具有this指针。所以它不能访问类的非静态数据成员和成员函数。故，静态成员函数只能访问静态数据成员和静态函数成员。

非静态成员函数可以访问静态和非静态成员。

由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数和类的全局函数相比速度上会有少许的增长。

调用静态成员函数，可以用成员访问操作符‘.’和‘->’，<类名>：：<静态成员函数名>（<参数列表>）

不能将静态成员函数定义为虚函数。

静态函数成员可以在类内定义（区别于静态数据成员）。

为了防止父类的影响，可以在子类定义一个与父类相同的静态变量来屏蔽父类的影响。这里，静态成员为父类和子类共享，重复定义静态成员不会引起错误，因为编译器采用了name-mangling用以生成唯一的标志。

static