变量c中static的作用

static的作用时间:2021-02-28 阅读:()

C语言中 static的字面意思很容易把我们导入歧途其实它的作用有三条。 1先来介绍它的第一条也是最重要的一条 隐藏。

当我们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。为理解这句话我举例来说明。我们要同时编译两个源文件一个是a.c另一个是main.c。下面是a.c的内容char a = 'A' ; // global variablevoid msg()

{printf("Hello\n") ;

}

下面是main.c的内容int main(void)

{extern char a; // extern variable must be declared before useprintf("%c ", a) ;

(void)msg() ;return 0;

}

程序的运行结果是

A Hello

你可能会问为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用前面说过所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性其它的源文件也能访问。此例中 a是全局变量 msg是函数并且都没有加static前缀因此对于另外的源文件main.c是可见的。

如果加了static就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量而不必担心命名冲突。 Static可以用作函数和变量的前缀对于函数来讲 static的作用仅限于隐藏而对于变量 static还有下面两个作用。 2 static的第二个作用是保持变量内容的持久。存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区全局变量和static变量只不过和全局变量比起来 static可以控制变量的可见范围说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见但我还是举一个例子。

#include <stdio.h>int fun(void) {static int count = 10; //事实上此赋值语句从来没有执行过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;

}

程序的运行结果是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的第三个作用是默认初始化为0。其实全局变量也具备这一属性 因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区 内存中所有的字节默认值都是0x00某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵我们可以一个一个地把所有元素都置0然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用但又觉得每次在字符数组末尾加’ \0’太麻烦。如果把字符串定义成静态的就省去了这个麻烦 因为那里本来就是’ \0’ 。不妨做个小实验验证一下。

#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;

}

程序的运行结果如下integer: 0; string: (begin) (end)

最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏其次因为static变量存放在静态存储区所以它具备持久性和默认值0。

另外

一、 c程序存储空间布局

C程序一直由下列部分组成

1正文段——CPU执行的机器指令部分一个程序只有一个副本只读防止程序由于意外事故而修改自身指令

2初始化数据段数据段——在程序中所有赋了初值的全局变量存放在这里。

3非初始化数据段bss段——在程序中没有初始化的全局变量 内核将此段初始化为0。

4栈——增长方向 自顶向下增长 自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息返回地址环境信息 。

5堆——动态存储分。

|-----------|

| |

|-----------|

|栈|

|-----------|

| | |

| |/ |

| |

| /| |

| | |

|-----------|

|堆|

|-----------|

|未初始化|

|-----------|

|初始化|

|-----------|

|正文段|

|-----------|

二、面向过程程序设计中的static

1.全局静态变量

在全局变量之前加上关键字static全局变量就被定义成为一个全局静态变量。

1 内存中的位置静态存储区静态存储区在整个程序运行期间都存在

2初始化未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0 自动对象的值是任意的除非他被显示初始化

3作用域全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。

定义全局静态变量的好处

<1>不会被其他文件所访问修改

<2>其他文件中可以使用相同名字的变量不会发生**。

2.局部静态变量

在局部变量之前加上关键字static局部变量就被定义成为一个局部静态变量。

1 内存中的位置静态存储区

2初始化未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0 自动对象的值是任意的除非他被显示初始化

3作用域作用域仍为局部作用域 当定义它的函数或者语句块结束的时候作用域随之结束。

注 当static用来修饰局部变量的时候它就改变了局部变量的存储位置从原来的栈中存放改为静态存储区。但是局部静态变量在离开作用域之后并没有被销毁而是仍然驻留在内存当中直到程序结束只不过我们不能再对他进行访问。

当static用来修饰全局变量的时候它就改变了全局变量的作用域在声明他的文件之外是不可见的 但是没有改变它的存放位置还是在静态存储区中。

3.静态函数

在函数的返回类型前加上关键字static 函数就被定义成为静态函数。

函数的定义和声明默认情况下是extern的但静态函数只是在声明他的文件当中可见不能被其他文件所用。

定义静态函数的好处

<1>其他文件中可以定义相同名字的函数不会发生**

<2>静态函数不能被其他文件所用。

存储说明符auto register extern static对应两种存储期 自动存储期和静态存储期。auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立它在该程序块活动时存在退出该程序块时撤销。

关键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局

部变量具有静态存储持续期static storageduration 或静态范围staticextent 。虽然他的值在函数调用之间保持有效但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化。

扩展分析:

术语static有着不寻常的历史.起初在C中引入关键字static是为了表示退出一个块后仍然存在的局部变量。随后 static C中有了第二种含义用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。为了避免引入新的关键字所以仍使用static关键字来表示这第二种含义。最后

C++重用了这个关键字并赋予它与前面不同的第三种含义表示属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数(与Java中此关键字的含义相同) 。

C语言程序可以看成由一系列外部对象构成这些外部对象可能是变量或函数。而内部变量是指定义在函数内部的函数参数及变量。外部变量定义在函数之外因此可以在许多函数中使用。由于C语言不允许在一个函数中定义其它函数 因此函数本身只能是“外部的” 。

由于C语言代码是以文件为单位来组织的在一个源程序所有源文件中一个外部变量或函数只能在某个文件中定义一次而其它文件可以通过extern声明来访问它定义外部变量或函数的源文件中也可以包含对该外部变量的extern声明 。

而static则可以限定变量或函数为静态存储。如果用static限定外部变量与函数则可以将该对象的作用域限定为被编译源文件的剩余部分。通过static限定外部对象可以达到隐藏外部对象的目的。因而 static限定的变量或函数不会和同一程序中其它文件中同名的相冲突。如果用static限定内部变量则该变量从程序一开始就拥有内存不会随其所在函数的调用和退出而分配和消失。

C语言中使用静态函数的好处

1. 静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区直到退出应用程序实例避免了调用函数时压栈出栈速度快很多。

2. 关键字“static” 译成中文就是“静态的” 所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式而是指对函数的作用域仅局限于本文件。使用内部函数的好处是不同的人编写不同的函数时不用担心自己定义的函数是否会与其它文件中的函数同名 因为同名也没有关系。c语言中static的语义

1. static变量:

1) .局部a.静态局部变量在函数内定义,生存期为整个源程序但作用域与自动变量相同只能在定义该变量的函数内使用。退出该函数后 尽管该变量还继续存在但不能使用它。b.对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值则其值是不定的。

2) .全局

全局变量本身就是静态存储方式 静态全局变量当然也是静态存储方式。但是他们的作用域非静态全局变量的作用域是整个源程序多个源文件可以共同使用  而静态全局变量则限制了其作用域 即只在定义该变量的源文件内有效 在同一源程序的其它源文

件中不能使用它。

2. static函数也叫内部函数

只能被本文件中的函数调用而不能被同一程序其它文件中的函数调用。区别于一般的非静态函数外部函数static在c里面可以用来修饰变量也可以用来修饰函数。

先看用来修饰变量的时候。变量在c里面可分为存在全局数据区、栈和堆里。其实我们平时所说的堆栈是栈而不包含对不要弄混。int a ;main()

{int b ;int c* = (int *)malloc(sizeof(int) ) ;

}a是全局变量 b是栈变量 c是堆变量。static对全局变量的修饰可以认为是限制了只能是本文件引用此变量。有的程序是由好多.c文件构成。彼此可以互相引用变量但加入static修饰之后只能被本文件中函数引用此变量。static对栈变量的修饰可以认为栈变量的生命周期延长到程序执行结束时。一般来说栈变量的生命周期由OS管理在退栈的过程中栈变量的生命也就结束了。但加入static修饰之后变量已经不在存储在栈中而是和全局变量一起存储。同时离开定义它的函数后不能使用但如再次调用定义它的函数时它又可继续使用 而且保存了前次被调用后留下的值。static对函数的修饰与对全局变量的修饰相似只能被本文件中的函数调用而不能被同一程序其它文件中的函数调用。static声明的变量在C语言中有两方面的特征

1) 、变量会被放在程序的全局存储区中这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。

2) 、变量用static告知编译器 自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。

--test.h

------------------------------------------------static void test() ;

------------------------------------------------test.c

------------------------------------------------

#include "test.h"

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

static void test()

{printf("test. . . . \n") ;

}