C C 中static關鍵字詳解 zz

2021-09-08 11:12:24 字數 3226 閱讀 7508

靜態變數作用範圍在乙個檔案內,程式開始時分配空間,結束時釋放空間,預設初始化為0,使用時可以改變其值。

如果一區域性變數被宣告為static,那麼將只有唯一的乙個靜態分配的物件,它被用於在該函式的所有呼叫中表示這個變數。這個物件將只在執行執行緒第一次到達它的定義使初始化。

用法2:區域性靜態物件

對於區域性靜態物件,建構函式是在控制線程第一次通過該物件的定義時呼叫。在程式結束時,區域性靜態物件的析構函式將按照他們被構造的相反順序逐一呼叫,沒有規定確切時間。

用法3:靜態成員和靜態成員函式

如 果乙個變數是類的一部分,但卻不是該類的各個物件的一部分,它就被成為是乙個static靜態成員。乙個static成員只有唯一的乙份副本,而不像常規 的非static成員那樣在每個物件裡各有乙份副本。同理,乙個需要訪問類成員,而不需要針對特定物件去呼叫的函式,也被稱為乙個static成員函式。

類的靜態成員函式只能訪問類的靜態成員(變數或函式)。

進一步詳細解釋如下:

1.先來介紹它的第一條也是最重要的一條:隱藏

當我們同時編譯多個檔案時,所有未加static字首的全域性變數和函式都具有全域性可見性。為理解這句話,我舉例來說明。我們要同時編譯兩個原始檔,乙個是a.c,另乙個是main.c. 下面是a.c的內容:

char a = 'a'; // global variable

void msg()

下面是main.c的內容:

int main(void)

程式的執行結果是:

a hello

你可能會問:為什麼在a.c中定義的全域性變數a和函式msg能在main.c中使用?前面說過,所有未加static字首的全域性變數和函式 都具有全域性可見性,其它的原始檔也能訪問。此例中,a是全域性變數,msg是函式,並且都沒有加static字首,因此對於另外的原始檔main.c是可見 的。

如果加了static,就會對其它原始檔隱藏。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 檔案中定義同名函式和同名變數,而不必擔心命名衝突。static可以用作函式和變數的字首,對於函式來講,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數內容的持久

儲存在靜態資料區的變數會在程式剛開始執行時就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有兩種變數儲存在靜態儲存區:全域性變數和static 變數,只不過和全域性變數比起來,static可以控制變數的可見範圍,說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見,但我還是舉乙個例子。

#include <stdio.h>

int fun(void)

程式的執行結果是:

global local static

1  10

2   9

3   8

4   7

5   6

6   5

7   4

8   3

9   2

10  1

3. static的第三個作用是預設初始化為0.其實全域性變數也具備這一屬性,因為全域性變數也儲存在靜態資料區

在靜態資料區,記憶體中所有的位元組預設值都是0x00,某些時候這一特點可以減少程式設計師的工作量。比如初始化乙個稀疏矩陣,我們可以乙個乙個 地把所有元素都置0,然後把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的,就省去了一開始置0的操作。再比如要把乙個字元陣列當字串來用,但又覺得每次在字 符陣列末尾加『\0』太麻煩。如果把字串定義成靜態的,就省去了這個麻煩,因為那裡本來就是『\0』。不妨做個小實驗驗證一下。

#include <stdio.h>

int a;

int main(void)

void fn()

靜態全域性變數有以下特點:  

i )  該變數在全域性資料區分配記憶體;

ii )  未經初始化的靜態全域性變數會被程式自動初始化為0(自動變數的值是隨機的,除非它被顯式初始化);  

iii ) 靜態全域性變數在宣告它的整個檔案都是可見的,而在檔案之外是不可見的;

靜態變數都在全域性資料區分配記憶體,包括後面將要提到的靜態區域性變數。對於乙個完整的程式,在記憶體中的分布情況如下圖:

**區全域性資料區

堆區棧區

一般程式的由new產生的動態資料存放在堆區,函式內部的自動變數存放在棧區。自動變數一般會隨著函式的退出而釋放 空間,靜態資料(即使是函式內部的靜態區域性變數)也存放在全域性資料區。全域性資料區的資料並不會因為函式的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發 現,example 1中的**中將 

static int n; //定義靜態全域性變數

改為 

int n; //定義全域性變數

程式照樣正常執行。的確,定義全域性變數就可以實現變數在檔案中的共享,但定義靜態全域性變數還有以下好處: 

1) 靜態全域性變數不能被其它檔案所用;  

2) 其它檔案中可以定義相同名字的變數,不會發生衝突; 

您可以將上述示例**改為如下:

//example 2

//file1

#include 

void fn();

static int n; //定義靜態全域性變數

void main()

//file2

#include 

extern int n;

void fn()

編譯並執行example 2,您就會發現上述**可以分別通過編譯,但執行時出現錯誤。試著將  

static int n; //定義靜態全域性變數

改為  

int n; //定義全域性變數

再次編譯執行程式,細心體會全域性變數和靜態全域性變數的區別。  

(2)、靜態區域性變數

在區域性變數前,加上關鍵字static,該變數就被定義成為乙個靜態區域性變數。 我們先舉乙個靜態區域性變數的例子,如下: 

//example 3

#include 

void fn();

void main()

void fn()

通常,在函式體內定義了乙個變數,每當程式執行到該語句時都會給該區域性變數分配棧記憶體。但隨著程式退出函式體,系統 就會收回棧記憶體,區域性變數也相應失效。但是有時候我們需要在兩次呼叫之間對變數的值進行儲存。通常的想法是定義乙個全域性變數來實現。但這樣一來,變數已經 不再屬於函式本身了,不再僅受函式的控制,給程式的維護帶來不便。  靜態區域性變數正好可以解決這個問題。靜態區域性變數儲存在全域性資料區,而不是儲存在棧 中,每次的值保持到下

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