c語(yǔ)言中static的用法詳細(xì)示例分析

2020-01-26 15:56:43

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供稿：網(wǎng)友

static在c里面可以用來(lái)修飾變量，也可以用來(lái)修飾函數(shù)。
先看用來(lái)修飾變量的時(shí)候。變量在c里面可分為存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)、棧和堆里。其實(shí)我們平時(shí)所說(shuō)的堆棧是棧而不是堆，不要弄混。

復(fù)制代碼代碼如下:

int a ;
int main()
{
    int b ; 
    int c* = (int *)malloc(sizeof(int));
}

a是全局變量，b是棧變量，c是堆變量。
static對(duì)全局變量的修飾，可以認(rèn)為是限制了只能是本文件引用此變量。有的程序是由好多.c文件構(gòu)成。彼此可以互相引用變量，但加入static修飾之后，只能被本文件中函數(shù)引用此變量。

static對(duì)棧變量的修飾，可以認(rèn)為棧變量的生命周期延長(zhǎng)到程序執(zhí)行結(jié)束時(shí)。一般來(lái)說(shuō)，棧變量的生命周期由OS管理，在退棧的過(guò)程中，棧變量的生命也就結(jié)束了。但加入static修飾之后，變量已經(jīng)不再存儲(chǔ)在棧中，而是和全局變量一起存儲(chǔ)。同時(shí)，離開定義它的函數(shù)后不能使用，但如再次調(diào)用定義它的函數(shù)時(shí)，它又可繼續(xù)使用，而且保存了前次被調(diào)用后留下的值。

static對(duì)函數(shù)的修飾與對(duì)全局變量的修飾相似，只能被本文件中的函數(shù)調(diào)用，而不能被同一程序其它文件中的函數(shù)調(diào)用。

文件a.c

復(fù)制代碼代碼如下:

static int i; //只在a文件中用
int j;          //在工程里用
static void init()         //只在a文件中用
{
}
void callme()          //在工程中用
{
    static int sum;
}

上面的全局i變量和init()函數(shù)只能用在a.c文件中,全局變量sum的作用域只在callme里。變量j和函數(shù)callme()的全局限擴(kuò)充到整個(gè)工程文件。所以可以在下面的b.c中用extern關(guān)鍵字調(diào)用。extern告訴編譯器這個(gè)變量或者函數(shù)在其他文件里已經(jīng)被定義了。

文件b.c

復(fù)制代碼代碼如下:

extern int j;                    //調(diào)用a文件里的
extern void callme();   //調(diào)用a文件里的
int main()
{
  ...
}

extern的另外用法是當(dāng)C和C++混合編程時(shí)如果c++調(diào)用的是c源文件定義的函數(shù)或者變量，那么要加extern來(lái)告訴編譯器用c方式命名函數(shù)：

文件A.cpp調(diào)用a.c里面的變量i和函數(shù)callme()

復(fù)制代碼代碼如下:

extern "C"  //在c++文件里調(diào)用c文件中的變量
{
   int j;
   void callme();
}
int main()
{
   callme();
}

二 static法則：
A、若全局變量?jī)H在單個(gè)C文件中訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量修改為靜態(tài)全局變量，以降低模塊間的耦合度;
B、若全局變量?jī)H由單個(gè)函數(shù)訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量改為該函數(shù)的靜態(tài)局部變量，以降低模塊間的耦合度；
C、設(shè)計(jì)和使用訪問(wèn)動(dòng)態(tài)全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量的函數(shù)時(shí)，需要考慮重入問(wèn)題；

全局變量有外部、靜態(tài)兩種存儲(chǔ)方式。
(1)全局變量一般用外部存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)，用保留字extern加以定義。此時(shí)，變量的作用域是構(gòu)成整個(gè)程序的所有程序文件，也就是定義的外部變量可供其它程序文件使用。
使用這樣的全局變量一定要非常慎重，一旦產(chǎn)生錯(cuò)誤，將波及整個(gè)程序。

(2)如果希望全局變量?jī)H限于本程序文件使用，而其它程序文件中不能引用，這時(shí)必須將其存儲(chǔ)方式定義為靜態(tài)存儲(chǔ)方式，用保留字static加以定義。此時(shí)稱為靜態(tài)外部變量。
例如，在上例文件filel．c中，如果作這樣的定義：
static int a：
則變量a的作用域被縮小至本程序文件filel．c，文件file2．c中不能引用。
值得注意的是對(duì)全局變量加static，定義為靜態(tài)存儲(chǔ)方式，并不意味著是靜態(tài)存儲(chǔ)；而不加static，是動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。兩種形式的全局變量(外部變量)都是靜態(tài)存儲(chǔ)方式，都是編譯時(shí)分配存儲(chǔ)空間，但作用域不同。使用靜態(tài)外部變量，有利于隔離錯(cuò)誤，有利于模塊化程序設(shè)計(jì)。

(3)全局變量的缺省存儲(chǔ)方式是外部存儲(chǔ)方式。
前面章節(jié)中的程序沒有見到變量的存儲(chǔ)類別定義，實(shí)際上采用變量的缺省存儲(chǔ)方式。對(duì)局部變量采用auto方式，對(duì)全局變量采用extern方式。這也是至今為止，我們?cè)诔绦蛑袥]有見到auto、extern等的原因。
至此，我們對(duì)變量的存儲(chǔ)類別及數(shù)據(jù)類型進(jìn)行了全面討論，在此作個(gè)小結(jié)。

1．變量定義的一般形式
存儲(chǔ)類別數(shù)據(jù)類型變量表；

2．變量定義的作用
①規(guī)定了變量的取值范圍。
②規(guī)定了變量進(jìn)行的運(yùn)行操作。
③規(guī)定了變量的作用域。
④規(guī)定了變量的存儲(chǔ)方式。
⑤規(guī)定了變量占用的存儲(chǔ)空間。

3．局部變量和全局變量
從作用域角度將變量分為局部變量和全局變量。它們采取的存儲(chǔ)類別如下：

局部變量：
①自動(dòng)變量，即動(dòng)態(tài)局部變量(離開函數(shù)，值就消失)。
②靜態(tài)局部變量(離開函數(shù)，值仍保留)。
③寄存器變量(離開函數(shù)，值就消失)。
④形式參數(shù)可以定義為自動(dòng)變量或寄存器變量。

全局變量：
①靜態(tài)外部變量(只限本程序文件使用)。
②外部變量(即非靜態(tài)的外部變量，允許其它程序文件引用)。

4．動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)和靜態(tài)存儲(chǔ)
從變量存在時(shí)間可將變量存儲(chǔ)分為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)和靜態(tài)存儲(chǔ)。靜態(tài)存儲(chǔ)是在整個(gè)程序運(yùn)行時(shí)都存在，而動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)則是在調(diào)用函數(shù)時(shí)臨時(shí)分配存儲(chǔ)單元。

動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)：
①自動(dòng)變量(函數(shù)內(nèi)有效)。
②寄存器變量(函數(shù)內(nèi)有效)。
③形式參數(shù)。

靜態(tài)存儲(chǔ)：
①靜態(tài)局部變量(函數(shù)內(nèi)有效)。
②靜態(tài)外部變量(本程序文件內(nèi)有效)。
③外部變量(整個(gè)程序可引用)。

5．靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)
從變量值存放的位置可將變量存儲(chǔ)區(qū)分為靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：
內(nèi)存中靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：
①靜態(tài)局部變量。
②靜態(tài)外部變量。
③外部變量(可被同一程序其它文件引用)。
內(nèi)存中動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：自動(dòng)變量和形式參數(shù)。
CPU中的寄存器：寄存器變量。

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