C# 之 static的用法詳解

一、靜態類

　　靜態類與非靜態類的重要區別在於靜態類不能例項化，也就是說，不能使用 new 關鍵字建立靜態類型別的變數。在宣告一個類時使用static關鍵字，具有兩個方面的意義：首先，它防止程式設計師寫程式碼來例項化該靜態類；其次，它防止在類的內部宣告任何例項欄位或方法。

1、靜態類的主要特性：

　　[1] 僅包含靜態成員。

　　[2] 無法例項化。

　　[3] 靜態類的本質，是一個抽象的密封類，所以不能被繼承，也不能被例項化。

　　[4] 不能包含例項建構函式。

　　[5] 如果一個類下面的所有成員，都需要被共享，那麼可以把這個類定義為靜態類。

2、靜態類與私有建構函式區別:

　　[1] 私有構造器方式仍然可以從類的內部對類進行例項化，而靜態類禁止從任何地方例項化類，其中包括從類自身內部。

　　[2] 使用私有構造器的類中，是允許有例項成員的，編譯器不允許靜態類有任何例項成員。

　　[3] 使用靜態類的優點在於，編譯器能夠執行檢查以確保不致偶然地新增例項成員，編譯器將保證不會建立此 類的例項。

　　[4] C#編譯器會自動把它標記為sealed。這個關鍵字將類指定為不可擴充套件；換言之，不能從它派生出其他類。

二、靜態成員

　　1、通過static關鍵字修飾，是屬於類，例項成員屬於物件，在這個類第一次載入的時候，這個類下面的所有靜態成員會被載入。

2、靜態成員只被建立一次，所以靜態成員只有一份，例項成員有多少個物件，就有多少份。

3、類載入的時候，所有的靜態成員就會被建立在“靜態儲存區”裡面，一旦建立直到程式退出，才會被回收。

　　4、成員需要被共享的時候，方法需要被反覆呼叫的時候，就可以把這些成員定義為靜態成員。

　　5、在靜態方法中，不能直接呼叫例項成員，因為靜態方法被呼叫的時候，物件還有可能不存在。

　　6、this/base 關鍵字在靜態方法中不能使用，因為有可能物件還不存在。

　　7、可以建立這個類的物件，制定物件的成員在靜態方法中操作。

　　8、在例項方法中，可以呼叫靜態成員，因為這個時候靜態成員肯定存在。

　　9、非靜態類可以包含靜態的方法、欄位、屬性或事件；

　　10、無論對一個類建立多少個例項，它的靜態成員都只有一個副本；

　　11、靜態方法和屬性不能訪問其包含型別中的非靜態欄位和事件，並且不能訪問任何物件的例項成員；

12、靜態方法只能被過載，而不能被重寫，因為靜態方法不屬於類的例項成員；

　　13、雖然欄位不能宣告為 static const，但 const 欄位的行為在本質上是靜態的。這樣的欄位屬於類，不屬於類的例項。

三、靜態方法

　　1、靜態方法是不屬於特定物件的方法；

　　2、靜態方法可以訪問靜態成員；

　　3、靜態方法不可以直接訪問例項成員，可以在例項函式呼叫的情況下，例項成員做為引數傳給靜態方法；

　　4、靜態方法也不能直接呼叫例項方法，可以間接呼叫，首先要建立一個類的例項，然後通過這一特定物件來呼叫靜態方法。

四、靜態建構函式

1、靜態類可以有靜態建構函式，靜態建構函式不可繼承；

2、靜態建構函式可以用於靜態類，也可用於非靜態類；

3、靜態建構函式無訪問修飾符、無引數，只有一個 static 標誌；

4、靜態建構函式不可被直接呼叫，當建立類例項或引用任何靜態成員之前，靜態建構函式被自動執行，並且只執行一次。

例如：

class Program

{

        public static int i =0;

        public Program()

        {

            i = 1;

            Console.Write("例項構造方法被呼叫");

        }

        static Program()

        {

            i = 2;

            Console.Write("靜態建構函式被執行");

        }

        static void Main(string[] args)

        {

            Console.Write(Program.i);//結果為2，首先，類被載入，所有的靜態成員被建立在靜態儲存區，i=0,接著呼叫了類的成員，這時候靜態建構函式就會被呼叫，i=2

            Program p = new Program();

            Console.Write(Program.i);//結果為1，實力化後，呼叫了例項建構函式，i=1，因為靜態建構函式只執行一次，所以不會再執行。

        }

}

五、靜態成員的儲存

　　使用 static 修飾符宣告屬於型別本身而不是屬於特定物件的靜態成員static修飾符可用於類、欄位、方法、屬性、運算子、事件和建構函式，但不能用於索引器、解構函式或類以外的型別。

　　靜態全域性變數

　　定義：在全域性變數前，加上關鍵字 static 該變數就被定義成為了一個靜態全域性變數。

　　特點：A、該變數在全域性資料區分配記憶體。 　　B、初始化：如果不顯式初始化，那麼將被隱式初始化為0。

　　靜態區域性變數

　　定義：在區域性變數前加上static關鍵字時，就定義了靜態區域性變數。

　　特點：A、該變數在全域性資料區分配記憶體。 　　B、初始化：如果不顯式初始化，那麼將被隱式初始化為0。 　　C、它始終駐留在全域性資料區，直到程式執行結束。但其作用域為區域性作用域，當定義它的函式或　語句塊結束時，其作用域隨之結束。

　　靜態資料成員

　　特點：

　　A、記憶體分配：在程式的全域性資料區分配。

　　B、初始化和定義： 　　　 a、靜態資料成員定義時要分配空間，所以不能在類宣告中定義。 　　　 b、為了避免在多個使用該類的原始檔中，對其重複定義，所在，不能在類的標頭檔案中定義。 　　　 c、靜態資料成員因為程式一開始執行就必需存在，所以其初始化的最佳位置在類的內部實現。

C、特點 　　　 a、對相於 public,protected,private 關鍵字的影響它和普通資料成員一樣， 　　　 b、因為其空間在全域性資料區分配，屬於所有本類的物件共享，所以，它不屬於特定的類物件，在沒產生類物件時其作用域就可見，即在沒有產生類的例項時，我們就可以操作它。

D、訪問形式 　　　 a、 類物件名.靜態資料成員名

        E、靜態資料成員，主要用在類的所有例項都擁有的屬性上。比如，對於一個存款類，帳號相對於每個例項都是不同的，但每個例項的利息是相同的。所以，應該把利息設為存款類的靜態資料成員。這有兩個好處，第一，不管定義多少個存款類物件，利息資料成員都共享分配在全域性區的記憶體，所以節省存貯空間。第二，一旦利息需要改變時，只要改變一次，則所有存款類物件的利息全改變過來了，因為它們實際上是共用一個東西。  

　　靜態成員函式

　　特點： 　　A、靜態成員函式與類相聯絡，不與類的物件相聯絡。 　　B、靜態成員函式不能訪問非靜態資料成員。原因很簡單，非靜態資料成員屬於特定的類例項。

　　作用： 　　主要用於對靜態資料成員的操作。

　　呼叫形式： 　　A、類物件名.靜態成員函式名（）

　　static靜態變數的例項與分析，程式碼如下：

class Program

    {

        staticinti = getNum();

        intj = getNum();

        staticintnum =1;

        staticint getNum()

        {

            return num;

        }

        staticvoidMain(string[] args)

        {

            Console.WriteLine("i={0}", i);

            Console.WriteLine("j={0}",new Program().j);

            Console.Read();

        }

    }

　　分析上面的程式碼：

　　Console.WriteLine("i={0}", i);

這裡 i 是 static 變數，在類 Program 第一次被載入時，要先為 Program 裡面所有的 static 變數分配記憶體。儘管現在有超執行緒技術，但是指令在邏輯上還是逐條的按順序自上而下執行，所以 先為 static int i 分配記憶體，並且在該記憶體中保持int的預設值0，接著再為 static int num 變數分配記憶體，值當然也為0。

　　然後第二步，為變數賦值：先為 static int i 變數賦值，i＝getNum()，看 getNum() 裡面的程式碼，就是return num，這個時候 num 的值是 0 ，於是 i=0 。然後對變數num賦值，num＝1；這行程式碼執行後，num就為1了。所以，j=1。

　　所以最後的結果為：

 　　i＝0 j＝1

注意：

　　當類第一次被載入時，會對類中的靜態變數先按順序進行分配記憶體空間，當全部分配完記憶體空間之後，在對靜態變數按順序賦值。

　　首先分為兩部分 暫存器和記憶體（包括快取）

　　記憶體分為兩部分 程式碼和資料

　　資料分為兩部分 靜態儲存區和執行時儲存

執行時儲存分為 堆疊 和 堆

靜態儲存分為 全域性靜態儲存 和 常量