C/C++ static extern const关键字

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前言

static extern const三个笔试面试出场率极高的关键字，之前只是拿起来就用，出了问题就Google。为了备战春招，就特意花了些时间整理了下。思路理顺了，不管怎么考查也不怕了。

static静态成员变量

总的来说，有一下三点：

  • 改变变量的作用域
  • 延长变量的生命周期,程序结束才会销毁
  • 在同一作用域或文件中,只被初始化一次

C static静态成员变量

在C语言中，static可以用来修饰局部变量，全局变量以及函数。在不同的情况下static的作用不尽相同

修饰局部变量

局部变量是存放在栈区，并且局部变量的生命周期在该语句块执行结束时便结束了。但是如果用static进行修饰的话，变量便存放在静态数据区，其生命周期一直持续到整个程序执行结束

虽然用static对局部变量进行修饰过后，其生命周期以及存储空间发生了变化，但是其作用域并没有改变，其仍然是一个局部变量，作用域仅限于该语句块。在用static修饰局部变量后，该变量只在初次运行时进行初始化工作，且只进行一次

void fun()
{
    static int a=1; a++;
    printf("%d\n",a);
}

int main(void)
{
    fun();
    fun();
    return 0;  
}

程序执行结果为: 2 3
说明在第二次调用fun()函数时，a的值为2，并且没有进行初始化赋值，直接进行自增运算。

修饰全局变量

一个全局变量，它既可以在本源文件中被访问到，也可以在同一个工程的 其它源文件中被访问(需用extern进行声明）

//file1.c
int a=1;

//file2.c
#include<stdio.h>
extern int a;
int main(void)
{
    printf("%d\",a);
    return 0;
}

执行结果为 1
但是如果在file1.c中把int a = 1改为static int a=1;在file2.c是无法访问到变量a。因为static对全局变量进行修饰改变了其作用域的范围，由原来的整个工程可见变为本源文件可见

修饰函数

用static修饰函数的话，情况与修饰全局变量大同小异，改变了函数的作用域

C++ static静态成员变量

有时候我们希望在多个对象之间共享数据，对象a改变了某份数据后对象 b可以检测到。共享数据的典型使用场景是计数，以前面的Student类为例，如果我们想知道班级中共有多少名学生，就可以设置一份共享的变量，每次创建对象时让该变量加1。

类静态成员变量等同于全局变量。声明一个类静态成员变量做到多个实例共享一个全局变量。在C++中，我们可以使用静态成员变量来实现多个对象共享数据的目标

static成员变量属于类，不属于某个具体的对象，即使创建多个对象，也只为 m_total分配一份内存，所有对象使用的都是这份内存中的数据。当某个对象修改了m_total，也会影响到其他对象。

static成员变量必须在类声明的外部初始化 type class::name = value;
静态成员变量既可以通过对象名访问，也可以通过类名访问，但要遵循 private、protected 和 public关键字的访问权限限制。

//通过类类访问 static 成员变量
Student::m_total = 10;
//通过对象来访问 static 成员变量
Student stu("小明", 15, 92.5f);
stu.m_total = 20;
//通过对象指针来访问 static 成员变量
Student *pstu = new Student("李华", 16, 96);
pstu -> m_total = 20;

static成员变量的内存既不是在声明类时分配，也不是在创建对象时分配，而是在（类外）初始化时分配。反过来说，没有在类外初始化的static成员变量不能使用

static成员变量不占用对象的内存，即使不创建对象也可以访问。static成员变量和普通的static变量类似，都在内存分区中的全局数据区分配内存到程序结束时才释放。这就意味着，static成员变量不随对象的创建而分配内存，也不随对象的销毁而释放内存。而普通成员变量在对象创建时分配内存，在对象销毁时释放内存

初始化时可以赋初值，也可以不赋值。如果不赋值，那么会被默认初始化为 0。而动态数据区（堆区、栈区）变量的默认值是不确定的，一般认为是垃圾值。

C++ static静态成员函数

静态成员函数与普通成员函数的根本区别在于：普通成员函数有this指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有this指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）

//程序报错,{}则表明定义实现
static int fun4() {};

和静态成员变量类似，静态成员函数在声明时要加 static，在定义时不能加 static。静态成员函数可以通过类来调用（一般都这样做），也可以通过对象来调用

extern关键字

在C语言中，修饰符extern用在变量或者函数的声明前，用来说明此变量/函数是在别处已定义，要在此处引用

调用其它文件中的函数和变量，只需把该文件用#include包含进来即可，为啥要用extern？
extern会加速程序的编译过程，能节省时间

在C++中extern还有另外一种作用，指示C或者C＋＋函数的调用规范。在C++中调用C库函数，就需要在C++程序中用extern “C”声明要引用的 函数。

参考链接
C++ static静态成员变量