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PHP静态成员变量和非静态成员变量

时间:2015-04-17 编辑:左闯 来源:本站整理

数据成员可以分静态变量、非静态变量两种.
静态成员: 静态类中的成员加入static修饰符,即是静态成员.可以直接使用类名+静态成员名访问此静态成员,因为静态成员存在于内存,非静态成员需要实例化才会 分配内存,所以静态成员不能访问非静态的成员..因为静态成员存在于内存,所以非静态成员可以直接访问类中静态的成员.

非成静态员:所有没有加Static的成员都是非静态成员,当类被实例化之后,可以通过实例化的类名进行访问..非静态成员的生存期决定于该类的生存期..而静态成员则不存在生存期的概念,因为静态成员始终驻留在内容中..

一个类中也可以包含静态成员和非静态成员,类中也包括静态构造函数和非静态构造函数..

分两个方面来总结,第一方面主要是相对于面向过程而言,即在这方面不涉及到类,第二方面相对于面向对象而言,主要说明static在类中的作用。

一、在面向过程设计中的static关键字

1、静态全局变量

定义:在全局变量前,加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量。

特点:
  A、该变量在全局数据区分配内存。
  B、初始化:如果不显式初始化,那么将被隐式初始化为0(自动变量是随机的,除非显式地初始化)。
  C、访变量只在本源文件可见,严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。

  例(摘于C++程序设计教程---钱能主编P103):         //file1.cpp
        //Example 1
                            #include <iostream.h>
                            void fn();
                             static int n; //定义静态全局变量
                             void main()
                             {
                n=20;
                cout<<n<<endl;
                fn();
                             }

                              void fn()
                              {
                n++;
                cout<<n<<endl;
                              }

  D、文件作用域下声明的const的常量默认为static存储类型。

静态变量都在全局数据区分配内存,包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序,在内存中的分布情况如下图:
 

代码区
全局数据区
堆区
栈区

  一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区,函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间,静态数据(即使是函数 内部的静态局部变量)也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现,Example 1中的代码中将

                 static int n; //定义静态全局变量

改为:

int n; //定义全局变量

程序照样正常运行。的确,定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享,但定义静态全局变量还有以下好处:

  • 静态全局变量不能被其它文件所用;(好像是区别extern的)
  • 其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突;

您可以将上述示例代码改为如下:

//Example 2
//File1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定义静态全局变量(只能在本文件中使用)
void main()
{
 n=20;
 cout<<n<<endl;
 fn();
}

//File2
#include <iostream.h>
extern int n;(可在别的文件中引用这个变量)
void fn()
{
 n++;
 cout<<n<<endl;
}
编译并运行Example 2,您就会发现上述代码可以分别通过编译,但link时出现错误。试着将
static int n; //定义静态全局变量
改为
int n; //定义全局变量
再次编译运行程序,细心体会全局变量和静态全局变量的区别。


2、静态局部变量

定义:在局部变量前加上static关键字时,就定义了静态局部变量。

我们先举一个静态局部变量的例子,如下:

//Example 3
#include <iostream.h>
void fn();
void main()
{
 fn();
 fn();
 fn();
}
void fn()
{
 static n=10;
 cout<<n<<endl;
 n++;
}
  通常,在函数体内定义了一个变量,每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体,系统就会收回栈内存,局部变量也相应失效。
  但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来,变量已经不再属于函数本身了,不再仅受函数的控制,给程序的维护带来不便。
  静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区,而不是保存在栈中,每次的值保持到下一次调用,直到下次赋新值。

特点:
  A、该变量在全局数据区分配内存。
  B、初始化:如果不显式初始化,那么将被隐式初始化为0,以后的函数调用不再进行初始化。
  C、它始终驻留在全局数据区,直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域,当定义它的函数或 语句块结束时,其作用域随之结束。

3、静态函数(注意与类的静态成员函数区别)

定义:在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义成静态函数。

特点:
  A、静态函数与普通函数不同,它只能在声明它的文件当中可见,不能被其它文件使用。
  
静态函数的例子:
//Example 4
#include <iostream.h>
static void fn();//声明静态函数
void main()
{
 fn();
}
void fn()//定义静态函数
{
 int n=10;
 cout<<n<<endl;
}
定义静态函数的好处:
  • 静态函数不能被其它文件所用;
  • 其它文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突;

二、面向对象的static关键字(类中的static关键字)

1、静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字static,该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。

//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
 Myclass(int a,int b,int c);
 void GetSum();
private:
 int a,b,c;
 static int Sum;//声明静态数据成员
};
int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
 this->a=a;
 this->b=b;
 this->c=c;
 Sum+=a+b+c;
}

void Myclass::GetSum()
{
 cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}

void main()
{
 Myclass M(1,2,3);
 M.GetSum();
 Myclass N(4,5,6);
 N.GetSum();
 M.GetSum();

}

可以看出,静态数据成员有以下特点:

  • 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作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类型的所有对象共享访问。也就是说,静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存,供所有对象共用。所以,静态数据成员的值对每个对象都是一样的,它的值可以更新;
  • 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;
  • 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;
  • 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它;
  • 静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。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>
  • 类的静态数据成员有两种访问形式:
    <类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
    如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员 ;
  • 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了;
  • 同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:
  1. 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;
  2. 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、静态成员函数

  与静态数据成员一样,我们也可以创建一个静态成员函数,它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,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。下面举个静态成员函数的例子。

//Example 6
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
 Myclass(int a,int b,int c);
 static void GetSum();/声明静态成员函数
private:
 int a,b,c;
 static int Sum;//声明静态数据成员
};
int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
 this->a=a;
 this->b=b;
 this->c=c;
 Sum+=a+b+c; //非静态成员函数可以访问静态数据成员
}

void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现
{
// cout<<a<<endl; //错误代码,a是非静态数据成员
 cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}

void main()
{
 Myclass M(1,2,3);
 M.GetSum();
 Myclass N(4,5,6);
 N.GetSum();
 Myclass::GetSum();
}

关于静态成员函数,可以总结为以下几点:

  • 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static;
  • 静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;
  • 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;
  • 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;
  • 由于没有this指针的额外开销,因此静态成员函数与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(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数;

类的静态成员与一般的类成员不同: 静态成员与对象的实例无关,只与类本身有关。他们用来实现类要封装的功能和数据,但不包括特定对象的功能和数据,静态成员包括静态方法和静态属性。

静态属性包含在类中要封装的数据,可以由所有类的实例共享。实际上,除了属于一个固定的类并限制访问方式外,类的静态属性非常类似于函数的全局变量。

静态方法则实现类需要封装的功能,与特定的对象无关. 静态方法非常类似于全局函数. 静态方法可以完全访问类的属性,也可以由对象的实例来访问,不论访问的限定语是否是什么。

不包含任何非静态成员的类可以称作静态类,一个静态类也可以理解为一个全局变量和函数的命名空间!

普通的方法用->来调用. PHP会建立一个this变量,静态方法不属于任何对象.在有些情况下,我们甚至希望在不存在有效的对象时调用它,那么就应该使用静态方法. PHP将不在静态方法内部建立this变量,即使你从一个对象中调用它们。

你可以写一个方法通过判断this是否建立来显示是否它被静态地或者非静态地调用. 当然,如果你用了static 关键字,不管它怎样被调用,这个方法总是静态的。

你的类也可以定义常量属性,不需要使用public static,只需要用const关键字即可. 常量属性总是静态的.它们是类的属性,而不是实例化该类的对象的属性。

PHP静态方法与非静态方法效率的问题

1、静态成员访问效率并不一定比非静态成员高;
2、只需要调用一个类的方法的返回值,使用静态方法更合理,否则会因为new而有额外的开销。

关键词:PHP 静态