切换风格
开启辅助访问 切换到窄版

[分享] c语言中static关键字用法详解

[复制链接]
作者:ctx 
版块:
Discuz!The Future 编程 c语言 发布时间:2019-1-6 00:06:27
18330
ctx 发表于 2019-1-6 00:06:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。


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


体会一下静态局部变量的威力:
  1. #include <stdio.h>

  2. void fn(void)
  3. {
  4.     int n = 10;

  5.     printf("n=%d\n", n);
  6.     n++;
  7.     printf("n++=%d\n", n);
  8. }

  9. void fn_static(void)
  10. {
  11.     static int n = 10;

  12.     printf("static n=%d\n", n);
  13.     n++;
  14.     printf("n++=%d\n", n);
  15. }

  16. int main(void)
  17. {
  18.     fn();
  19.     printf("--------------------\n");
  20.     fn_static();
  21.     printf("--------------------\n");
  22.     fn();
  23.     printf("--------------------\n");
  24.     fn_static();

  25.     return 0;
  26. }
复制代码
运行结果如下:

  1. n=10
  2. n++=11
  3. --------------------
  4. static n=10
  5. n++=11
  6. --------------------
  7. n=10
  8. n++=11
  9. --------------------
  10. static n=11
  11. n++=12
复制代码
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:
  1. /* file1.c */
  2. #include <stdio.h>

  3. static void fun(void)
  4. {
  5.     printf("hello from fun.\n");
  6. }

  7. int main(void)
  8. {
  9.     fun();
  10.     fun1();

  11.     return 0;
  12. }

  13. /* file2.c */
  14. #include <stdio.h>

  15. static void fun1(void)
  16. {
  17.     printf("hello from static fun1.\n");
  18. }
复制代码
使用 gcc file1.c file2.c编译时,错误报告如下:

  1. 在函数‘main’中:
  2. static_fun.c:(.text+0x20):对‘fun1’未定义的引用
  3. collect2: error: ld returned 1 exit status
复制代码
修改文件,不使用static修饰符,可在另一文件中引用该函数:
  1. /* file1.c */
  2. #include <stdio.h>

  3. void fun(void)
  4. {
  5.     printf("hello from fun.\n");
  6. }

  7. /* file2.c */
  8. int main(void)
  9. {
  10.     fun();

  11.     return 0;
  12. }
复制代码
同样使用 gcc file1.c file2.c编译,编译通过,运行结果如下:
  1. hello from fun.
复制代码
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


您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表