【C/C++】C/C++中Static的作用详述
在C语言中,static的字面意思很容易把我们导入歧途,其实它的作用有三条。
先来介绍它的第一条也是最重要的一条:隐藏。
当我们同时编译多个文件时,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。
为理解这句话,我举例来说明。我们要同时编译两个源文件,一个是a.c,另一个是main.c。
下面是a.c的内容
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char a = 'A' ; // global variable
void msg()
{
printf ( "Hello\n" );
}
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下面是main.c的内容
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int main( void )
{
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf ( "%c " , a);
( void )msg();
return 0;
}
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程序的运行结果是:
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A Hello
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你可能会问:为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用?
前面说过,所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性,其它的源文件也能访问。此例中,a是全局变量,msg是函数,并且都没有加static前缀,因此对于另外的源文件main.c是可见的。
如果加了static,就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static,main.c就看不到它们了。
①利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量,而不必担心命名冲突。
②Static可以用作函数和变量的前缀,对于函数来讲,static的作用仅限于隐藏,而对于变量,static还有下面两个作用。
static的第二个作用是保持变量内容的持久。
存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化,也是唯一的一次初始化。
共有两种变量存储在静态存储区:全局变量和static变量。
只不过和全局变量比起来,static可以控制变量的可见范围,说到底static还是用来隐藏的。
虽然这种用法不常见,但还是举一个例子。
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#include <stdio.h>
int fun( void )
{
static int count = 10; //事实上此赋值语句从来没有执行过
return count--;
}
int count = 1;
int main( void )
{
printf ( "global local static \n" );
for (; count <= 10; ++count)
printf ( "%d %d \n" , count, fun());
return 0;
}
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程序的运行结果是:
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global local static
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6 5
7 4
8 3
9 2
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static的第三个作用是默认初始化为0。
其实全局变量也具备这一属性,因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是0x00。
某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。
比如初始化一个稀疏矩阵,我们可以一个一个地把所有元素都置0,然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的,就省去了一开始置0的操作。
再比如要把一个字符数组当字符串来用,但又觉得每次在字符数组末尾加"\0"太麻烦。如果把字符串定义成静态的,就省去了这个麻烦,因为那里本来就是"\0"。
不妨做个小实验验证一下。
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#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;
}
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程序的运行结果如下
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integer: 0; string: (begin)(end)
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如果定义字符数组的时候不加static,则输出的字符数组内容乱码。
总结
最后对static的三条作用做一句话总结。
首先static的最主要功能是隐藏,其次因为static变量存放在静态存储区,所以它具备持久性和默认值0。
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