C 語言中 static 的作用介紹

安全劍客發表於2020-05-24
static 用來說明靜態變數。如果是在函式外面定義的,那麼其效果和全域性變數類似,但是,static定義的變數只能在當前c程式檔案中使用,在另一個c程式碼裡面,即使使用extern關鍵詞也不能訪問這個static變數。

C 語言中 static 的作用介紹C 語言中 static 的作用介紹
在 C 語言中,static 的字面意思很容易把我們匯入歧途,其實它的作用有三條。

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:

a.c 檔案程式碼

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

下面是 main.c 的內容:

main.c 檔案程式碼

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。

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。

例項

#includeint 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 static1               102               93               84               75               66               57               48               39               210              1
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。

例項

#includeint 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。

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