在C語言中,"static"既可用於修飾函數,也可用於修飾變量,細細總結起來有以下幾個功能:
1.static修飾函數。在工程中如果包含多個源文件,聲明函數時加上static則表示僅將該函數的作用范圍限定於本文件,對外部源文件是不可見的。
2.static修飾局部變量。一般而言,局部變量存儲於動態存儲區,如果局部變量加上static修飾,則將此局部存儲於靜態存儲區,在程序的整個生命周期都有效。
3.static修飾全局變量。同1類似,如果工程中包含多個源文件,用static聲明的全局變量的作用於將僅限於本文件,對外部不可見,其他性質同普通全局變量相同。
C++面向過程的static和C的是一樣的。 C++的static有兩種用法:面向過程程序設計中的static和面向對象程序設計中的static。前者應用於普通變量和函數,不涉及類;後者主要說明static在類中的作用。
一、面向過程設計中的static
1、靜態全局變量
在全局變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態全局變量。我們先舉一個靜態全局變量的例子,如下:
//Example 1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{ n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
void fn()
{ n++;
cout<<n<<endl;
}
靜態全局變量有以下特點:
該變量在全局數據區分配內存;
未經初始化的靜態全局變量會被程序自動初始化為0(自動變量的值是隨機的,除非它被顯式初始化);
靜態全局變量在聲明它的整個文件都是可見的,而在文件之外是不可見的;
靜態變量都在全局數據區分配內存,包括後面將要提到的靜態局部變量。對於一個完整的程序,在內存中的分布情況如下圖:
代碼區
全局數據區
堆區
棧區
一般程序的由new產生的動態數據存放在堆區,函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨著函數的退出而釋放空間,靜態數據(即使是函數內部的靜 態局部變量)也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會因為函數的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現,Example 1中的代碼中將
static int n; //定義靜態全局變量
改為
int n; //定義全局變量
程序照樣正常運行。
的確,定義全局變量就可以實現變量在文件中的共享,但定義靜態全局變量還有以下好處:
靜態全局變量不能被其它文件所用;
其它文件中可以定義相同名字的變量,不會發生沖突;
您可以將上述示例代碼改為如下:
//Example 2//File1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{ n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
//File2
#include <iostream.h>
extern int n;
void fn()
{ n++;
cout<<n<<endl;
}
編譯並運行Example 2,您就會發現上述代碼可以分別通過編譯,但運行時出現錯誤。 試著將
static int n; //定義靜態全局變量
改為
int n; //定義全局變量
再次編譯運行程序,細心體會全局變量和靜態全局變量的區別。
2、靜態局部變量
在局部變量前,加上關鍵字static,該變量就被定義成為一個靜態局部變量。
我們先舉一個靜態局部變量的例子,如下:
......余下全文>>
在C語言中,static的字面意思很容易把我們導入歧途,其實它的作用有三條。
(1)第一個作用:隱藏。
當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的內容
#include<cstdio>增加這條語句
char a = ‘A‘; // global variable
void msg()
{
printf("Hello\n");
}
你可能會問:為什麼在a.c中定義的全局變量a和函數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,並且都沒有加static前綴,因此對於另外的源文件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和同名變量,而不必擔心命名沖突。Static可以用作函數和變量的前綴,對於函數來講,static的作用僅限於隱藏,而對於變量,static還有下面兩個作用。
(2)static的第二個作用是保持變量內容的持久。存儲在靜態數據區的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態存儲區: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。
(3)static的第三個作用是默認初始化為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數據區。在靜態數據區,內存中所有的字節默認值都是0x00,某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。
最後對static的三條作用做一句話總結。首先static的最主要功能是隱藏,其次因為static變量存放在靜態存儲區,所以它具備持久性和默認值0。
下面是main.c的內容
除了頭文件,需要聲明函數:void msg();
int main(void)
{
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}