c語言static的用法

C語言程式可以看成由一系列外部物件構成，這些外部物件可能是變數或函式。而內部變數是指定義在函式內部的函式引數及變數。外部變數定義在函式之外，因此可以在許多函式中使用。下面小編就來為大家介紹c語言static的用法。　　一、c程式儲存空間佈局　　C程式一直由下列部分組成：　　正文段——CPU執行的機器指令部分；一個程式只有一個副本；只讀，防止程式由於意外事故而修改自身指令；　　初始化資料段（資料段）——在程式中所有賦了初值的全域性變數，存放在這裡。　　非初始化資料段（bss段）——在程式中沒有初始化的全域性變數；核心將此段初始化為0。　　棧——增長方向：自頂向下增長；自動變數以及每次函式呼叫時所需要儲存的資訊（返回地址；環境資訊）。　　堆——動態儲存分。　　二、面向過程程式設計中的static　　1.全域性靜態變數　　在全域性變數之前加上關鍵字static，全域性變數就被定義成為一個全域性靜態變數。　　記憶體中的位置：靜態儲存區（靜態儲存區在整個程式執行期間都存在）　　初始化：未經初始化的全域性靜態變數會被程式自動初始化為0（自動物件的值是任意的，除非他被顯示初始化）　　作用域：全域性靜態變數在宣告他的檔案之外是不可見的。準確地講從定義之處開始到檔案結尾。　　看下面關於作用域的程式：　　檢視原始程式碼　　//teststatic1.c　　void display();　　extern int n;　　int main()　　{　　n = 20;　　printf("%dn",n);　　display();　　return 0;　　}　　檢視原始程式碼　　//teststatic2.c　　static int n; //定義全域性靜態變數，自動初始化為0，僅在本檔案中可見　　void display()　　{　　n++;　　printf("%dn",n);　　}　　檔案分別編譯通過，但link的時候teststatic1.c中的變數n找不到定義，產生錯誤。　　定義全域性靜態變數的好處：　　<1>不會被其他檔案所訪問，修改　　<2>其他檔案中可以使用相同名字的變數，不會發生衝突。　　2.區域性靜態變數　　在區域性變數之前加上關鍵字static，區域性變數就被定義成為一個區域性靜態變數。　　記憶體中的位置：靜態儲存區　　初始化：未經初始化的全域性靜態變數會被程式自動初始化為0（自動物件的值是任意的，除非他被顯示初始化）　　作用域：作用域仍為區域性作用域，當定義它的函式或者語句塊結束的時候，作用域隨之結束。　　注：當static用來修飾區域性變數的時候，它就改變了區域性變數的儲存位置，從原來的棧中存放改為靜態儲存區。但是區域性靜態變數在離開作用域之後，並沒有被銷燬，而是仍然駐留在記憶體當中，直到程式結束，只不過我們不能再對他進行訪問。　　當static用來修飾全域性變數的時候，它就改變了全域性變數的作用域（在宣告他的檔案之外是不可見的），但是沒有改變它的存放位置，還是在靜態儲存區中。　　3.靜態函式　　在函式的返回型別前加上關鍵字static，函式就被定義成為靜態函式。　　函式的定義和宣告預設情況下是extern的，但靜態函式只是在宣告他的檔案當中可見，不能被其他檔案所用。　　例如：　　檢視原始程式碼　　//teststatic1.c　　void display();　　static void staticdis();　　int main()　　{　　display();　　staticdis();　　renturn 0;　　}　　檢視原始程式碼　　//teststatic2.c　　void display()　　{　　staticdis();　　printf("display() has been called n");　　}　　static void staticdis()　　{　　printf("staticDis() has been calledn");　　}　　檔案分別編譯通過，但是連線的時候找不到函式staticdis()的定義，產生錯誤。　　定義靜態函式的好處：　　<1>其他檔案中可以定義相同名字的函式，不會發生衝突　　<2>靜態函式不能被其他檔案所用。　　儲存說明符auto，register，extern，static，對應兩種儲存期：自動儲存期和靜態儲存期。　　auto和register對應自動儲存期。具有自動儲存期的變數在進入宣告該變數的程式塊時被建立，它在該程式塊活動時存在，退出該程式塊時撤銷。　　關鍵字extern和static用來說明具有靜態儲存期的變數和函式。用static宣告的區域性變數具有靜態儲存持續期（staticstorageduration），或靜態範圍（staticextent）。雖然他的值在函式呼叫之間保持有效，但是其名字的可視性仍限制在其區域性域內。靜態區域性物件在程式執行到該物件的宣告處時被首次初始化。　　由於static變數的以上特性，可實現一些特定功能。　　1．統計次數功能　　宣告函式的一個區域性變數，並設為static型別，作為一個計數器，這樣函式每次被呼叫的時候就可以進行計數。這是統計函式被呼叫次數的最好的辦法，因為這個變數是和函式息息相關的，而函式可能在多個不同的地方被呼叫，所以從呼叫者的角度來統計比較困難。程式碼如下：　　檢視原始程式碼　　void count();　　int main()　　{　　int i;　　for (i = 1; i <= 3; i++)　　count();　　return 0;　　}　　void count()　　{　　static num = 0;　　num++;　　printf(" I have been called %d",num,"timesn");　　}　　輸出結果為：　　Ihavebeencalled1times.　　C語言程式可以看成由一系列外部物件構成，這些外部物件可能是變數或函式。而內部變數是指定義在函式內部的函式引數及變數。外部變數定義在函式之外，因此可以在許多函式中使用。由於C語言不允許在一個函式中定義其它函式，因此函式本身只能是“外部的”。　　由於C語言程式碼是以檔案為單位來組織的，在一個源程式所有原始檔中，一個外部變數或函式只能在某個檔案中定義一次，而其它檔案可以通過extern宣告來訪問它（定義外部變數或函式的原始檔中也可以包含對該外部變數的extern宣告）。　　而static則可以限定變數或函式為靜態儲存。如果用static限定外部變數與函式，則可以將該物件的作用域限定為被編譯原始檔的剩餘部分。通過static限定外部物件，可以達到隱藏外部物件的目的。因而，static限定的變數或函式不會和同一程式中其它檔案中同名的相沖突。如果用static限定內部變數，則該變數從程式一開始就擁有記憶體，不會隨其所在函式的呼叫和退出而分配和消失。　　C語言中使用靜態函式的好處：　　靜態函式會被自動分配在一個一直使用的儲存區，直到退出應用程式例項，避免了呼叫函式時壓棧出棧，速度快很多。　　關鍵字“static”，譯成中文就是“靜態的”，所以內部函式又稱靜態函式。但此處“static”的含義不是指儲存方式，而是指對函式的作用域僅侷限於本檔案。　　使用內部函式的好處是：不同的人編寫不同的函式時，不用擔心自己定義的函式，是否會與其它檔案中的函式同名，因為同名也沒有關係。　　c語言中static的語義　　ic變數:　　1).區域性　　a.靜態區域性變數在函式內定義,生存期為整個源程式，但作用域與自動變數相同，只能在定義該變數的函式內使用。退出該函式後， 儘管該變數還繼續存在，但不能使用它。　　b.對基本型別的靜態區域性變數若在說明時未賦以初值，則系統自動賦予0值。而對自動變數不賦初值，則其值是不定的。　　2).全域性　　全域性變數本身就是靜態儲存方式， 靜態全域性變數當然也是靜態儲存方式。但是他們的作用域，非靜態全域性 變數的作用域是整個源程式（多個原始檔可以共同使用）； 而靜態全域性變數則限制了其作用域， 即只在定義該變數的原始檔內有效， 在同一源程式的其它原始檔中不能使用它。　　ic函式（也叫內部函式）　　只能被本檔案中的函式呼叫，而不能被同一程式其它檔案中的函式呼叫。區別於一般的非靜態函式（外部函式）　　static在c裡面可以用來修飾變數，也可以用來修飾函式。　　先看用來修飾變數的時候。變數在c裡面可分為存在全域性資料區、棧和堆裡。其實我們平時所說的堆疊是棧而不包含對，不要弄混。　　檢視原始程式碼　　int a ;　　main()　　{　　int b ;　　int c* = (int *)malloc(sizeof(int));　　}　　a是全域性變數，b是棧變數，c是堆變數。　　static對全域性變數的修飾，可以認為是限制了只能是本檔案引用此變數。有的程式是由好多.c檔案構成。彼此可以互相引用變數，但加入static修飾之後，只能被本檔案中函式引用此變數。　　static對棧變數的修飾，可以認為棧變數的生命週期延長到程式執行結束時。一般來說，棧變數的生命週期由OS管理，在退棧的過程中，棧變數的生命也就結束了。但加入static修飾之後，變數已經不在儲存在棧中，而是和全域性變數一起儲存。同時，離開定義它的函式後不能使用，但如再次呼叫定義它的函式時，它又可繼續使用， 而且儲存了前次被呼叫後留下的值。　　static對函式的修飾與對全域性變數的修飾相似，只能被本檔案中的函式呼叫，而不能被同一程式其它檔案中的函式呼叫。　　static 宣告的變數在C語言中有兩方面的特徵：　　1)、變數會被放在程式的全域性儲存區中，這樣可以在下一次呼叫的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與堆疊變數和堆變數的區別。　　2)、變數用static告知編譯器，自己僅僅在變數的作用範圍內可見。這一點是它與全域性變數的區別。　　問題：Static的理解　　關於static變數，請選擇下面所有說法正確的內容：　　A、若全域性變數僅在單個C檔案中訪問，則可以將這個變數修改為靜態全域性變數，以降低模組間的耦合度；　　B、若全域性變數僅由單個函式訪問，則可以將這個變數改為該函式的靜態區域性變數，以降低模組間的耦合度；　　C、設計和使用訪問動態全域性變數、靜態全域性變數、靜態區域性變數的函式時，需要考慮重入問題；　　D、靜態全域性變數過大，可那會導致堆疊溢位。　　答案與分析：　　對於A，B：根據本篇概述部分的說明b)，我們知道，A,B都是正確的。　　對於C：根據本篇概述部分的說明a)，我們知道，C是正確的（所謂的函式重入問題，下面會詳細闡述）。　　對於D：靜態變數放在程式的全域性資料區，而不是在堆疊中分配，所以不可能導致堆疊溢位，D是錯誤的。　　因此，答案是A、B、C。　　問題：不可重入函式　　曾經設計過如下一個函式，在程式碼檢視的時候被提醒有bug，因為這個函式是不可重入的，為什麼？　　檢視原始程式碼　　unsigned int sum_int( unsigned int base )　　{　　unsigned int index;　　static unsigned int sum = 0; // 注意，是static型別的。　　for (index = 1; index <= base; index++)　　{　　sum += index;　　}　　return sum;　　}　　答案與分析：　　所謂的函式是可重入的（也可以說是可預測的），即：只要輸入資料相同就應產生相同的輸出。　　這個函式之所以是不可預測的，就是因為函式中使用了static變數，因為static變數的特徵，這樣的函式被稱為：帶“內部儲存器”功能的的函式。因此如果我們需要一個可重入的函式，那麼，我們一定要避免函式中使用static變數，這種函式中的static變數，使用原則是，能不用盡量不用。　　將上面的函式修改為可重入的函式很簡單，只要將宣告sum變數中的static關鍵字去掉，變數sum即變為一個auto 型別的變數，函式即變為一個可重入的函式。　　當然，有些時候，在函式中是必須要使用static變數的，比如當某函式的返回值為指標型別時，則必須是static的區域性變數的地址作為返回值，若為auto型別，則返回為錯指標。