c语言中static关键字用法详解 - 好文

概述

static关键字在c语言中比较常用，使用恰当能够大大提高程序的模块化特性，有利于扩展和维护。

但是对于c语言初学者，static由于使用灵活，并不容易掌握。本文就static在c语言中的应用进行总结，供参考使用。错漏之处，请不吝指正。

在程序中使用static

变量

1. 局部变量

普通局部变量是再熟悉不过的变量了，在任何一个函数内部定义的变量（不加static修饰符）都属于这个范畴。编译器一般不对普通局部变量进行初始化，也就是说它的值在初始时是不确定的，除非对其显式赋值。

普通局部变量存储于进程栈空间，使用完毕会立即释放。

静态局部变量使用static修饰符定义，即使在声明时未赋初值，编译器也会把它初始化为0。且静态局部变量存储于进程的全局数据区，即使函数返回，它的值也会保持不变。

变量在全局数据区分配内存空间；编译器自动对其初始化
其作用域为局部作用域，当定义它的函数结束时，其作用域随之结束

小程序体会一下静态局部变量的威力：
#include <stdio.h> void fn(void) { int n = 10; printf("n=%d\n", n); n++; printf
("n++=%d\n", n); } void fn_static(void) { static int n = 10; printf("static
n=%d\n", n); n++; printf("n++=%d\n", n); } int main(void) { fn(); printf(
"--------------------\n"); fn_static(); printf("--------------------\n"); fn();
printf("--------------------\n"); fn_static(); return 0; }
运行结果如下：
-> % ./a.out n=10 n++=11 -------------------- static n=10 n++=11
-------------------- n=10 n++=11 -------------------- static n=11 n++=12
可见，静态局部变量的效果跟全局变量有一拼，但是位于函数体内部，就极有利于程序的模块化了。

2. 全局变量

全局变量定义在函数体外部，在全局数据区分配存储空间，且编译器会自动对其初始化。

普通全局变量对整个工程可见，其他文件可以使用extern外部声明后直接使用。也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。

静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。

在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上static关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

函数

函数的使用方式与全局变量类似，在函数的返回类型前加上static，就是静态函数。其特性如下：

* 静态函数只能在声明它的文件中可见，其他文件不能引用该函数
* 不同的文件可以使用相同名字的静态函数，互不影响
非静态函数可以在另一个文件中直接引用，甚至不必使用extern声明

下面两个文件的例子说明使用static声明的函数不能被另一个文件引用：
/* file1.c */ #include <stdio.h> static void fun(void) { printf("hello from
fun.\n"); } int main(void) { fun(); fun1(); return 0; } /* file2.c */ #include
<stdio.h> static void fun1(void) { printf("hello from static fun1.\n"); }
使用 gcc file1.c file2.c编译时，错误报告如下：
/tmp/cc2VMzGR.o：在函数‘main’中： static_fun.c:(.text+0x20)：对‘fun1’未定义的引用 collect2:
error:ld returned 1 exit status
修改文件，不使用static修饰符，可在另一文件中引用该函数：
/* file1.c */ #include <stdio.h> void fun(void) { printf("hello from fun.\n");
}/* file2.c */ int main(void) { fun(); return 0; }
同样使用 gcc file1.c file2.c编译，编译通过，运行结果如下：
-> % ./a.out hello from fun.
面向对象

静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就是类内的静态数据成员。其特点如下：

* 静态数据成员存储在全局数据区，静态数据成员在定义时分配存储空间，所以不能在类声明中定义
*
静态数据成员是类的成员，无论定义了多少个类的对象，静态数据成员的拷贝只有一个，且对该类的所有对象可见。也就是说任一对象都可以对静态数据成员进行操作。而对于非静态数据成员，每个对象都有自己的一份拷贝。
* 由于上面的原因，静态数据成员不属于任何对象，在没有类的实例时其作用域就可见，在没有任何对象时，就可以进行操作
* 和普通数据成员一样，静态数据成员也遵从public, protected, private访问规则
* 静态数据成员的初始化格式：<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
* 类的静态数据成员有两种访问方式：<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

* 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性
* 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能
静态成员函数

与静态数据成员类似，静态成员函数属于整个类，而不是某一个对象，其特性如下：

* 静态成员函数没有this指针，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数
* 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static
* 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员
总结

static是一个很有用的关键字，使用得当可以使程序锦上添花。当然，有的公司编码规范明确规定只用于本文件的函数要全部使用static关键字声明，这是一个良好的编码风格。

无论如何，要在实际编码时注意自己的编码习惯，尽量体现出语言本身的优雅和编码者的编码素质。

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