浅析extern、static、const

extern

  C和C++中用extern关键字修饰变量或函数，说明该变量或函数是全局性的。extern声明的外部变量和函数告诉编译器，该变量和函数的声明和定义不在同一文件中，而要在其他文件中查找定义。

  变量在被extern声明时并不对其分配有效空间，而是在定义时分配空间。

extern与“C”连用

  这是在C++中的使用方法，比如：extern "C"+函数声明，则告诉编译器按照C语言的函数命名规则去编译后面的函数，而不是C++的函数命名规则。其实C语言与C++的函数命名规则是不一样的。

static

static关键字是C，C++共有的。 被static修饰的变量（函数）具有了静态属性，称他们为静态变量（函数）。具体用法有三种：

1.用static声明静态局部变量。

2.用static声明静态外部变量或函数。

3.用static声明静态数据成员或成员函数。

  其中第三点是C++中所特有的，因为C语言中没有类的概念也就没有数据成员和成员函数。

一、静态局部变量

  在函数内部用static声明的变量为静态局部变量，普通类型的变量是被分配到栈中存储，而静态类型的变量是被分配到静态区存储。被分配到静态区的变量在函数调用结束后，它的值和存储单元不被系统自动释放而是保留原值，在下一次函数调用时保留上次函数调用后的值。等改程序执行完后再由系统清除。

int Test()
{
static int c = 1;
c++;
return c;
}
int main()
{
printf("%d\n", Test());
printf("%d\n", Test());  //每次调用完成后值保留
system("pause");
return 0;
}

总结

1.静态局部变量在静态存储区内分配存储单元。

2.对静态局部变量是在编译时赋初值的，即只赋初值一次，在程序运行时它已有初值。

3.在定义静态局部变量时如果没有赋初值，则系统给该变量默认赋值为0。

4.声明在本函数内部的静态局部变量不可以被其他函数调用。

二、静态外部变量

  在函数外部用static修饰的变量或者函数它的作用域被限制在本文件范围内，不能被其他文件调用。此时的静态变量或函数并不是采用静态存储方式（分配在静态存储区），而是他们的作用域被限制在本文件。无论外部变量是否有static修饰，它都是被存储在静态区中。

//file1.cpp
static int a=1;
static void Test()
{
}

int main()
{

}

//file2.cpp
extern int a; //错误，无法使用file1.cpp中定义的static变量
extern void Test(); //错误，无法使用file1.cpp中定义的static函数

三、静态数据成员、静态成员函数

  静态数据成员和静态成员函数是C++所特有的性质，静态数据成员是各对象所共有的，对象中数据成员的值是一样的，是属于类的，所有对象都可以应用它。静态数据成员在内存中只占用一份空间，如果改变它的值，则在各对象中这个数据成员的值都会同时改变。这样就节省了空间，提高运行效率。

总结

1、静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例。

2、类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问

3、类静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字

4、类的静态成员函数没有默认的this指针，因此在它里面不能使用任何非静态成员

5、静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值，const修饰符等参数。

注意

1.静态成员函数不能访问非静态成员（数据、函数），只能访问静态成员（数据、函数）。

2.非静态成员函数可以访问静态成员（数据、函数）。

const

  被const修饰的变量是不能够修改的。const int a=10，在C语言中a是一个不可修改的常量，而在C++中a是一个常量，在C++中利用const常量取代了C语言中的宏定义。需要特别注意的是，被const修饰的变量在声明的时候必须初始化。

一、const常量和define

  在C语言中要想使用一个常量通常会在文件头利用define来定义，但这种方法在C++中认为是不好，不安全的。C++中利用const常量来取代它。二者的优缺点对比如下：

C语言中的宏：

1.不进行类型检测。

2.不能调试.

3.容易造成代码膨胀，降低效率。

  而C++中的const常量是可调试，并进行类型检测的。

二、const指针

  const修指针有两种用法，一种是修饰指针指向的对象，一种是修饰指针的本身。在这里通过一种简单的方法来进行区分，将指针类型隐藏，然后看const关键字右边的第一个字符。如果是指针变量，则说明const修饰的是指针变量本身，如果是*，则说明的修饰的是指针变量指向的对象。

const int *p1;             //const修饰指针p1指向的对象，p1可变，p1指向的对象不可变
int const *p2;            //同上
int* const p3;           //const修饰指针p3，p3不可变，p3指向的对象可变
const int* const p4;    //同上

  例子中第一条语句和第二条语句属于同一类型，第三条和第四条语句属于同一类型。

三、const函数参数

  将函数参数声明为const，说明使用这种参数是为了提高程序执行效率和提高安全性，这样函数在调用该对象时，在函数内部就不能对对象的值进行修改。同理，将指针参数声明为const，函数将不修改由这个参数所指的对象。

void Test1(const int a);      //函数不能修改变量a
void Test2(const char* b);    //函数不能修改指针b指向的变量

四、const修饰函数返回值

  可以阻止用户修改返回值。格式如下：

  const int Test()；

五、const修饰类成员

  const修饰类成员是C++中所特有的性质，这里包括类数据成员、类对象和类成员函数。

1.被const修饰的数据成员，必须在构造函数的初始化列表中初始化。

class A
{
public:
A(int b = 0)
:_a(0)     //必须在初始化列表中初始化
{
_b = b;
}
const int _a;
private:
int _b;
};

2.被const修饰的类对象为常对象，同样常对象在定义的时候必须要有初值。在常对象的生命周期中，它的数据成员的值都是不能被修改的。

A const a1(1);      //定义常对象a1

  定义常对象的一般格式：

  类名 const 对象名[(实参表)]；

或者

  const 类名 对象名[(实参表)]；

注意

  常对象只能调用常成员函数，不能调用普通成员函数。而非const对象既可以调用普通成员函数，也可以调用常成员函数。

3.普通的成员函数可以调用本类中的非const成员，并可以在函数中修改它们。如果将成员函数声明为常成员函数，则只能引用本类中的数据成员，而不能修改它们。

void Display()const;    //const在函数名和括号的最后边

注意

1.常成员函数的声明和定义时都要在括号的最后边加const关键字。

2.常成员函数只能调用const成员函数，不能调用非const成员函数。

3.非const成员函数内可以调用其它的const成员函数和非const成员函数。

总结

数据成员	非const的普通成员函数	const成员函数
非const的普通数据成员	可以引用，可以改变值	可以引用，不可以改变值
const数据成员	可以引用，不可以改变值	可以引用，不可以改变值
const对象	不可以引用	可以引用，不可以改变值