函数c语言中的static关键字

网上的几个介绍 引用在这里stati c关键字是C, C++中都存在的关键字,它主要有三种使用方式,其中前两种在C/C++语言中使用,第三种只在C++中使用(C,C++中具体细微操作不尽相同,本文以C++为准) .

(1)局部静态变量

(2)外部静态变量/函数

(3)静态数据成员/成员函数

下面就这三种使用方式及注意事项分别说明

一、局部静态变量

在C/C++中,局部变量按照存储形式可分为三种auto, stati c, register

(<C语言程序设计(第二版)>谭浩强, 第174-175页)

与auto类型(普通)局部变量相 比, stati c局部变量有三点不同

1.存储空间分配不同auto类型分配在栈上,属于动态存储类别, 占动态存储区空间, 函数调用结束后自动释放,而stat ic分配在静态存储区 ,在程序整个运行期间都不释放.两者之间的作用域相同 ,但生存期不同.

2. stati c局部变量在所处模块在初次运行时进行初始化工作,且只操作一次

3.对于局部静态变量,如果不赋初值,编译期会自动赋初值0或空字符,而auto类型的初值是不确定的. (对于C++中的cla ss对象例外, class的对象实例如果不初始化,则会自动调用默认构造函数,不管是否是stati c类型)

特点: stati c局部变量的”记忆性”与生存期的 ”全局性”

所谓”记忆性”是指在两次函数调用时,在第二次调用进入时, 能保持第一次调用退出 时的值.

示例程序一

#include <iostream>using namespace std;void stati cLoca lVar()

{stati c int a = 0; //运行期时初始化一次,下次再调用 时,不进行初始化工作cout<<"a="<<a<<endl ;

++a;

}int main()

{s tat i cLoca lVar() ; //第一次调用,输出a=0s tat i cLoca lVar() ; //第二次调用,记忆了第一次退出时的值,输出a=1return 0;

}

应用:

利用”记忆性” , 记录函数调用的次数(示例程序一)

利用生存期 的”全局性” , 改善” return a pointer / reference to a local object”的问题. Local objec t的问题在于退出函数,生存期即结束, .利用static的作用,延长变量的生存期.

示例程序二:

// IP addre ss to strin g format

// Used in Ethernet Frame and IP Header analy sisconst char * IpToS tr(UINT32 IpAddr)

{stati c char strBu ff[16] ; // stati c局部变量,用于返回地址有效const unsig ned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAdd r;sprin tf(strBu ff, "%u.%u.%u.%u", pChIP [0], pChIP [1], pChIP [2], pChIP [3]) ;return strBuff;

}

注意事项:

1. “记忆性”,程序运行很重要的一点就是可重复性,而stat ic变量的”记忆性”破坏了这种可重复性,造成不同时刻至运行的结果可能不 同.

2. “生存期”全局性和唯一性.普通的local变量的存储空间分配在stack上, 因此每次调用函数时, 分配的空间都可能不一样,而stat ic具有全局唯一性的特点,每次调用时,都指向同一块内存,这就造成一个很重要的 问题----不可重入性! ! !

这样在多线程程序设计或递归程序设计中, 要特别注意这个问题.

(不可重入性的例子可以参见<effec tive C++ (2nd)>(影印版)第103-105页)

下面针对示例程序二,分析在多线程情况下的不安全性. (为方便描述,标上行号)

①const char * IpToS tr(UINT32 IpAddr)

②{

③ stati c char strBu ff[16] ; // stati c局部变量,用于返回地址有效

④ const unsig ned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAdd r;

⑤ sprin tf(strBu ff, "%u.%u.%u.%u", pChIP [0], pChIP [1], pChIP[2], pChIP [3]) ;

⑥ return strBuff;

⑦}

假设现在有两个线程A,B运行期间都需要调用 IpToS tr()函数,将32位的IP地址转换成点分1 0进制的字符串形式. 现A先获得执行机会,执行IpT oStr(),传入的参数是0x0B 090A0 A,顺序执行完应该返回的指针存储区 内容是: ” 10. 10.9. 11” ,现执行到⑥时, 失去执行权,调度到B线程执行, B线程传入的参数是0 xA8A8 A8C0, 执行至⑦,静态存储区 的内容是1 92. 168. 168. 168.当再调度到A执行时, 从⑥继续执行, 由于strBuff的全局唯一性,内容已经被B线程冲掉,此时返回的将是192 . 168. 168. 168字符串,不再是10. 10.9. 11字符串 .

二、外部静态变量函数

在C中static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。,但为了限制全局变量/函数的作用域,函数或变量前加static使得函数成为静态函数。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(所以又称内部函数) 。注意此时,对于外部(全局)变量, 不论是否有stati c限制, 它的存储区域都是在静态存储区,生存期都是全局的. 此时的st atic只是起作用域限制作用, 限定作用域在本模块(文件)内部.

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。

示例程序三:

//f i l e 1 .cppstati c int varA;int varB;

extern void funA()

{

„„

}stati c void funB()

{

„„

}

//f i l e2.cppextern int varB; //使用fil e1.cpp中定义的全局变量exter n int varA; //错误! varA是stati c类型,无法在其他文件中使用extern vod funA() ; //使用fil e1.cpp中定义的函数exter n void funB() ; //错误!无法使用f ile1. cpp文件中stat ic函数

三、静态数据成员成员函数(C++特有)

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.这是与普通成员函数的最大区别,也是其应用所在, 比如在对某一个类的对象进行计数时,计数生成多少个类的实例,就可以用到静态数据成员.在这里面,stati c既不是限定作用域的,也不是扩展生存期的作用,而是指示变量/函数在此类中的唯一性.这也是”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”的含义. 因为它是对整个类来说是唯一的, 因此不可能属于某一个实例对象的. (针对静态数据成员而言,成员函数不

管是否是s tatic,在内存中只有一个副本,普通成员函数调用时,需要传入t his指针, static成员函数调用时, 没有thi s指针. )

请看示例程序四(<effec tive c++ (2nd)>(影印版)第59页)class Enemy Targe t {publi c:

EnemyTarge t() { ++numTa rgets ; }

Enemy Targe t(const Enemy Targe t&) { ++numTa rgets ; }

~Enemy Targe t() { --numTa rgets ; }stati c size_t numbe rOfTargets () { return numTa rgets ; }bool destroy() ; // returns succe ss of attempt to destroy EnemyTarge t objectpriva te:stati c size_t numTargets ; // object count er

} ;

// class stati cs must be defined outside the class ;

// initialization is to 0 by defaultsize_t Enemy Targe t: :numTa rgets ;

在这个例子中,静态数据成员numT arget s就是用来计数产生的对象个数的 .

另外, 在设计类的多线程操作时, 由于POS IX库下的线程函数p threa d_cre ate()要求是全局的,普通成员函数无法直接做为线程函数,可以考虑用Stati c成员函数做线程函数.

【我解C语言面试题系列 】001 stati c有什么用途

【题目】 stati c有什么用 途

在网上流传很广的一个答案是

1、限制变量的作用域

2、设置变量的存储域

我觉得这样答题是不妥当的有点文不对题的感觉。

下面是我给出的答案stati c类型声明符在C语言里面主要有三个用途

<!--[if !suppo rtLis ts]-->1、 <!--[endif]-->声明静态局部变量。

<!--[if !suppo rtLis ts]-->2、 <!--[endif]-->声明静态外部全局变量。

<!--[if !suppo rtLis ts]-->3、 <!--[endif]-->声明静态外部函数。

下面是我整理的有关上面三个用法的解释说明。另外网友x iaoca i0001的

《stati c用法小结》一文有更详细的解释请参考。

[url]http://blog. csdn.net/xiaoc ai000 1/archi ve/2006/04/14/66292 1.aspx[/url]静态局部变量与auto对比

<!--[if !suppo rtLis ts]-->1、 <!--[endif]-->存储空间分配、作用域和生存期stati c分配在静态存储区作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。在程序整个运行期间都不释放生存期贯穿于程序运行的整个过程。auto类型分配在栈上属于动态存储类别 占动态存储区空间作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。函数调用结束后自动释放生存期不过是在声明该变量的函数内部。

2、赋初值时的处理方式stati c静态局部变量在编译时赋初值 即只赋初值一次auto自动变量赋初值是在函数调用时进行每调用一次函数重新给一次初值相当于执行一次赋值语句。

3、未赋初值时的处理方式

如果在定义局部变量时不赋初值的话

stati c静态局部变量编译时自动赋初值0 对数值型变量或空字符对字符变量 。auto自动变量如果不赋初值则它的值是一个不确定的值。

静态外部全局变量

在C语言中stati c还用来声明静态外部全局变量那么这个全局变量的作用域就被限制在本文件内部。

外部变量即全局变量是在函数的外部定义的它的作用域为从变量定义处开始到本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义其有效的作用范围只限于定义处到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量则应该在引用之前用关键字ext ern对该变量作“外部变量声明” 。表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明就可以从“声明”处起合法地使用该外部变量。

而如果我们声明的全局变量不想被其他文件访问和使用又该怎么办

那就是在声明的时候前面加上关键字stat ic。

静态外部函数

在C语言中我们的函数默认都是全局的也就是说你可以调用其他文件中的函数。在使用的时候我们象前面一样在头文件中加上e xtern就可以了。但是有时候我们写的函数并不想让别的文件访问和调用那么我们在声明函数的时候前面加上stat ic就可以了。

使用内部函数的好处有二

1、可以让某些内部函数不为人所能使用而仅仅让调用者使用他能使用的东西有利于保护代码。

2、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