static修饰的对象在内存中的存储及其用法

一、static修饰的变量在内存中的存储位置

static关键字无论是在C语言还是C++中都有着极其重要的作用，那么对于static来说，它修饰的对象是存储在内存的哪个位置呢？它的作用与它在内存中的位置有什么联系？还有它都适用于哪些场景，各自有什么特点......要想了解这些，就必须深入考究它的内里。

首先，我们先来谈一谈static修饰的对象到底存储在哪里呢？

1.1内存空间的分布

如上图我们可知，内存共分为栈区、堆区、全局区域、常量区、代码区，在我们日常写代码时，所生成的主函数、调用函数都是由系统调用栈进行维护和释放，而一些int、float等类型的变量都是在栈中开辟相应的空间，栈由系统调用，但却空间较小，一般只有1M(或2M)，但是在编译器中，我们也可手动调节。

虽说栈有着速率快，调用方便、空间碎片少等优点，但却解决不了所有的问题，比如说我们要申请一大块内存空间，用来存储数据，这时栈就显得有些捉襟见肘了，这时，我们就要使用malloc、calloc或者new在堆上申请空间。在堆上申请的空间，不是由系统支配，而是由程序员进行申请和释放，所以在C++中内存泄露问题是所有C++老铁的一块心病啊。所以在编写代码时要时刻谨记内存申请释放的问题。

而全局区（静态区）中存放的则是全局变量和静态变量，这里面的数据生命周期较长，通常会随着程序的结束而被释放。

代码区，是编译器生成的一个exe区段，拥有可读和可执行属性，但是实际上如果不开dep数据执行保护，所有的区段都是可执行的。

看到这里老铁们应该对内存有了一定的认识，也一定知道了static修饰的静态变量必然是存放在静态区中的，那么接下来我们便来继续剖析static成员特点及应用场景。

二、static的用法和作用

1、static修饰的变量可以延长生命周期，因为其存放在静态区中，所以当在一个函数中建立一个static变量时，该函数栈帧销毁时，在其中建立的变量依旧存在，当下次再次调用该函数时，static变量也同样是原来的。但是需要注意的是：在某一个函数中创建的static变量只能在该函数中进行调用，在外面则无法使用。

2、static修饰的对象具有隐藏的作用，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具有全局可见性。

3、在静态区中，所有的字节都被默认为0x00，所以static的变量在初始化时，如果不主动指定，则统一被初始化为0，这和静态区的特性息息相关。

4、在C++类中，static的用法如下：

（1）第一条和1有些相似，就是在类内的函数中static变量的作用范围仅为函数内部，该变量只被分配一次内存。

（2）在模块内的static变量可以被模块内所有的函数所使用，但不可被其他模块所使用。

（3）在模块内static函数可以被模块内的其他函数所调用，但不能被模块外的任何函数调用。

（4）在类中的static成员变量属于整个类所拥有，对类的所有对象只有一份拷贝。

（5）在类中的static成员函数属于整个类所拥有，这个函数不接收this指针，因而只能访问类的static成员变量。

三、static函数能不能被virtual修饰

关于virtual修饰static函数的问题，我们应该从虚函数的调用着手，要知道虚函数是通过各自的指针所调用，而他们的虚函数指针则是被存放在一个虚函数表中，这个虚函数表通常也是通过它的指针所访问，而它的指针被存放在对象中，是不是这里听起来很晕，所以我们再梳理一下，我们要想访问某个虚函数，需要在对象中找到虚函数表的指针，通过指针找到虚函数表，而虚函数表是一个指针数组，里面存放的是一个个虚函数的指针，所以我们只需在虚函数表中通过指针访问虚函数即可，如此一来是不是条理就清晰了许多。

讲完虚函数的知识，我们进而就可以说一说static函数到底能不能被virtual所修饰。

之上我们了解到因为static函数为整个类所有，不接收this指针，所以static成员不属于任何对象或实例，虚函数的实现是为每一个对象分配一个vptr指针，而vptr是通过this指针调用的，所以不能为virtual。