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static的作用(修飾函式,區域性變數,全域性變數)



(1)先來介紹它的第一條也是最重要的一條:隱藏。

當我們同時編譯多個檔案時,所有未加static字首的全域性變數和函式都具有全域性可見性。為理解這句話,我舉例來說明。我們要同時編譯兩個原始檔,一個是a.c,另一個是main.c。

下面是a.c的內容

char a = 'A'; // global variable
void msg() 
{
    printf("Hello\n"); 
}

 下面是main.c的內容

int main(void)
{    
    extern char a;    // extern variable must be declared before use
    printf("%c ", a);
    (void)msg();
    return 0;
}

程式的執行結果是:

A Hello

你可能會問:為什麼在a.c中定義的全域性變數a和函式msg能在main.c中使用?前面說過,所有未加static字首的全域性變數和函式都具有全域性可見性,其它的原始檔也能訪問。此例中,a是全域性變數,msg是函式,並且都沒有加static字首,因此對於另外的原始檔main.c是可見的。

如果加了static,就會對其它原始檔隱藏。例如在a和msg的定義前加上static,main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的檔案中定義同名函式和同名變數,而不必擔心命名衝突。Static可以用作函式和變數的字首,對於函式來講,static的作用僅限於隱藏,而對於變數,static還有下面兩個作用。

(2)static的第二個作用是保持變數內容的持久。儲存在靜態資料區的變數會在程式剛開始執行時就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有兩種變數儲存在靜態儲存區:全域性變數和static變數,只不過和全域性變數比起來,static可以控制變數的可見範圍,說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見,但我還是舉一個例子。

#include <stdio.h>

int fun(void){
    static int count = 10;    // 事實上此賦值語句從來沒有執行過
    return count--;
}

int count = 1;

int main(void)
{    
    printf("global\t\tlocal static\n");
    for(; count <= 10; ++count)
        printf("%d\t\t%d\n", count, fun());    
    
    return 0;
}

 程式的執行結果是:

global          local static

1               10

2               9

3               8

4               7

5               6

6               5

7               4

8               3

9               2

10              1

(3)static的第三個作用是預設初始化為0。其實全域性變數也具備這一屬性,因為全域性變數也儲存在靜態資料區。在靜態資料區,記憶體中所有的位元組預設值都是0x00,某些時候這一特點可以減少程式設計師的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣,我們可以一個一個地把所有元素都置0,然後把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的,就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字元陣列當字串來用,但又覺得每次在字元陣列末尾加’\0’太麻煩。如果把字串定義成靜態的,就省去了這個麻煩,因為那裡本來就是’\0’。不妨做個小實驗驗證一下。

#include <stdio.h>

int a;

int main(void)
{
    int i;
    static char str[10];

    printf("integer: %d;  string: (begin)%s(end)", a, str);

    return 0;
}

程式的執行結果如下

integer: 0; string: (begin)(end)

最後對static的三條作用做一句話總結。首先static的最主要功能是隱藏,其次因為static變數存放在靜態儲存區,所以它具備永續性和預設值0。

1. static全域性變數與普通的全域性變數有什麼區別 ?

 全域性變數(外部變數)的說明之前再冠以static 就構成了靜態的全域性變數。

  全域性變數本身就是靜態儲存方式, 靜態全域性變數當然也是靜態儲存方式。 這兩者在儲存方式上並無不同。

  這兩者的區別在於非靜態全域性變數的作用域是整個源程式, 當一個源程式由多個原始檔組成時,非靜態的全域性變數在各個原始檔中都是有效的。 而靜態全域性變數則限制了其作用域, 即只在定義該變數的原始檔內有效, 在同一源程式的其它原始檔中不能使用它。由於靜態全域性變數的作用域侷限於一個原始檔內,只能為該原始檔內的函式公用,因此可以避免在其它原始檔中引起錯誤。 

static全域性變數只初使化一次,防止在其他檔案單元中被引用;   

2.  static區域性變數和普通區域性變數有什麼區別 ?

   把區域性變數改變為靜態變數後是改變了它的儲存方式即改變了它的生存期。把全域性變數改變為靜態變數後是改變了它的作用域,限制了它的使用範圍。  

  static區域性變數只被初始化一次,下一次依據上一次結果值;   

3.  static函式與普通函式有什麼區別?

   static函式與普通函式作用域不同,僅在本檔案。只在當前原始檔中使用的函式應該說明為內部函式(static修飾的函式),內部函式應該在當前原始檔中說明和定義。對於可在當前原始檔以外使用的函式,應該在一個頭檔案中說明,要使用這些函式的原始檔要包含這個標頭檔案.

  static函式在記憶體中只有一份,普通函式在每個被呼叫中維持一份拷貝