唐吉訶德

用static聲明的函數(shù)和變量小結(jié)

 static 聲明的變量在C語言中有兩方面的特征：
　　1)、變量會被放在程序的全局存儲區(qū)中，這樣可以在下一次調(diào)用的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與堆棧變量和堆變量的區(qū)別。
　　2)、變量用static告知編譯器，自己僅僅在變量的作用范圍內(nèi)可見。這一點是它與全局變量的區(qū)別。
Tips:
　　A.若全局變量僅在單個C文件中訪問，則可以將這個變量修改為靜態(tài)全局變量，以降低模塊間的耦合度；
　　B.若全局變量僅由單個函數(shù)訪問，則可以將這個變量改為該函數(shù)的靜態(tài)局部變量，以降低模塊間的耦合度；
　　C.設(shè)計和使用訪問動態(tài)全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量的函數(shù)時，需要考慮重入問題；
        D.如果我們需要一個可重入的函數(shù)，那么，我們一定要避免函數(shù)中使用static變量(這樣的函數(shù)被稱為：帶“內(nèi)部存儲器”功能的的函數(shù))
        E.函數(shù)中必須要使用static變量情況:比如當(dāng)某函數(shù)的返回值為指針類型時，則必須是static的局部變量的地址作為返回值，若為auto類型，則返回為錯指針。

函數(shù)前加static使得函數(shù)成為靜態(tài)函數(shù)。但此處“static”的含義不是指存儲方式，而是指對函數(shù)的作用域僅局限于本文件(所以又稱內(nèi)部函數(shù))。使用內(nèi)部函數(shù)的好處是：不同的人編寫不同的函數(shù)時，不用擔(dān)心自己定義的函數(shù)，是否會與其它文件中的函數(shù)同名。

擴(kuò)展分析:術(shù)語static有著不尋常的歷史.起初，在C中引入關(guān)鍵字static是為了表示退出一個塊后仍然存在的局部變量。隨后，static在C中有了第二種含義：用來表示不能被其它文件訪問的全局變量和函數(shù)。為了避免引入新的關(guān)鍵字，所以仍使用static關(guān)鍵字來表示這第二種含義。最后，C++重用了這個關(guān)鍵字，并賦予它與前面不同的第三種含義：表示屬于一個類而不是屬于此類的任何特定對象的變量和函數(shù)(與Java中此關(guān)鍵字的含義相同)。

全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量和局部變量的區(qū)別

變量可以分為：全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量和局部變量。
          按存儲區(qū)域分，全局變量、靜態(tài)全局變量和靜態(tài)局部變量都存放在內(nèi)存的靜態(tài)存儲區(qū)域，局部變量存放在內(nèi)存的棧區(qū)。
          按作用域分，全局變量在整個工程文件內(nèi)都有效；靜態(tài)全局變量只在定義它的文件內(nèi)有效；靜態(tài)局部變量只在定義它的函數(shù)內(nèi)有效，只是程序僅分配一次內(nèi)存，函數(shù)返回后，該變量不會消失；局部變量在定義它的函數(shù)內(nèi)有效，但是函數(shù)返回后失效。

全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構(gòu)成了靜態(tài)的全局變量。全局變量本身就是靜態(tài)存儲方式， 靜態(tài)全局變量當(dāng)然也是靜態(tài)存儲方式。 這兩者在存儲方式上并無不同。這兩者的區(qū)別雖在于非靜態(tài)全局變量的作用域是整個源程序， 當(dāng)一個源程序由多個源文件組成時，非靜態(tài)的全局變量在各個源文件中都是有效的。 而靜態(tài)全局變量則限制了其作用域， 即只在定義該變量的源文件內(nèi)有效， 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于靜態(tài)全局變量的作用域局限于一個源文件內(nèi)，只能為該源文件內(nèi)的函數(shù)公用， 因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。

　　從以上分析可以看出， 把局部變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的作用域， 限制了它的使用范圍。

　　static函數(shù)與普通函數(shù)作用域不同。僅在本文件。只在當(dāng)前源文件中使用的函數(shù)應(yīng)該說明為內(nèi)部函數(shù)(static)，內(nèi)部函數(shù)應(yīng)該在當(dāng)前源文件中說明和定義。對于可在當(dāng)前源文件以外使用的函數(shù)，應(yīng)該在一個頭文件中說明，要使用這些函數(shù)的源文件要包含這個頭文件

　　static全局變量與普通的全局變量有什么區(qū)別：static全局變量只初始化一次，防止在其他文件單元中被引用;
　　static局部變量和普通局部變量有什么區(qū)別：static局部變量只被初始化一次，下一次依據(jù)上一次結(jié)果值；
       static函數(shù)與普通函數(shù)有什么區(qū)別：static函數(shù)在內(nèi)存中只有一份，普通函數(shù)在每個被調(diào)用中維持一份拷貝
       全局變量和靜態(tài)變量如果沒有手工初始化，則由編譯器初始化為0。局部變量的值不可知。

當(dāng)我們同時編譯多個文件時，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全局可見性。為理解這句話，我舉例來說明。我們要同時編譯兩個源文件，一個是a.c，另一個是main.c.

下面是a.c的內(nèi)容：

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

下面是main.c的內(nèi)容：

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

程序的運(yùn)行結(jié)果是：

A Hello

你可能會問：為什么在a.c中定義的全局變量a和函數(shù)msg能在main.c中使用？前面說過，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全局可見性，其它的源文件也能訪問。此例中，a是全局變量，msg是函數(shù)，并且都沒有加static前綴，因此對于另外的源文件main.c是可見的。

如果加了static，就會對其它源文件隱藏。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文件中定義同名函數(shù)和同名變量，而不必?fù)?dān)心命名沖突。Static可以用作函數(shù)和變量的前綴，對于函數(shù)來講，static的作用僅限于隱藏，而對于變量，static還有下面兩個作用。

2.static的第二個作用是保持變量內(nèi)容的持久。

存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的變量會在程序剛開始運(yùn)行時就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態(tài)存儲區(qū)：全局變量和static變量，只不過和全局變量比起來，static可以控制變量的可見范圍，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(zhí)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;
            }

程序的運(yùn)行結(jié)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的第三個作用是默認(rèn)初始化為0.其實全局變量也具備這一屬性，因為全局變量也存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。

在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，內(nèi)存中所有的字節(jié)默認(rèn)值都是0x00，某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。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，然后把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態(tài)的，就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數(shù)組當(dāng)字符串來用，但又覺得每次在字符數(shù)組末尾加‘\0’太麻煩。如果把字符串定義成靜態(tài)的，就省去了這個麻煩，因為那里本來就是‘\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;
            }
            

程序的運(yùn)行結(jié)果如下integer： 0； string： （begin）（end）

最后對static的三條作用做一句話總結(jié)。首先static的最主要功能是隱藏，其次因為static變量存放在靜態(tài)存儲區(qū)，所以它具備持久性和默認(rèn)值0.