C語言靜態變數和靜態函式

2021-06-26 20:23:51 字數 4759 閱讀 1375

2013-11-26 14:01:37

標籤:c語言

static

靜態變數和靜態函式

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語言不允許在乙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**是以檔案為單位來組織的,在乙個源程式所有原始檔中,乙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衝突。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:

1、靜態函式會被自動分配在乙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。

2、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。

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c語言中static的語義

1.static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。

2.static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。

inta ;

main()

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  曾經設計過如下乙個函式,在**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?

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unsignedintsum_int( unsignedintbase )

returnsum;

}

答案與分析:

所謂的函式是可重入的(也可以說是可**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**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。因此如果我們需要乙個可重入的函式,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即變為乙個auto 型別的變數,函式即變為乙個可重入的函式。

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的區域性變數的位址作為返回值,若為auto型別,則返回為錯指標。

全域性變數以及全域性變數與靜態變數的關係:

顧名思義,全域性變數是指能夠在全域性引用的變數,相對於區域性變數的概念,也叫外部變數;同靜態變數一樣,全域性變數位於靜態資料區,全域性變數一處定義,多處引用,用關鍵字「extern」引用「外部」的變數。

全域性變數也可以是靜態的,在前面有過說明,靜態全域性變數的意義就是不讓「外部」引用,是單個原始檔裡的全域性變數,即是編譯階段的全域性變數,而不是連線階段的全域性變數。

通過上面的分析,我們不難得出以下結論:

1、 靜態函式與普通函式的區別在於:靜態函式不可以被同一原始檔以外的函式呼叫。

2、 靜態區域性變數與普通區域性變數的區別在於:靜態區域性變數只初始化一次,下一次初始化實際上是依然是上一次的變數;

3、 靜態全域性變數與普通全域性變數的區別在於:靜態全域性變數的作用域僅限於所在的原始檔。

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