C语言之static

在C或是C++语言中,一段可运行程序在内存中的内存分配图如下:
程序运行内存分配图

在C语言中,全局变量和静态变量都是存储在上图中的数据区下面,所以在函数中定义一个局部静态变量时,该变量的内存就在数据区中,而不是在栈内存去里面,所以当函数运行完成退出后,对应的静态局部变量还是在数据区里面,不会随着函数的退出而消亡。

由于C语言代码是以文件为单位来组织的,在一个源程序所有源文件中,一个外部变量或函数只能在某个文件中定义一次,而其它文件可以通过extern声明来访问它(定义外部变量或函数的源文件中也可以包含对该外部变量的extern声明)。而static则可以限定变量或函数为静态存储。如果用static限定外部变量与函数,则可以将该对象的作用域限定为被编译源文件的剩余部分。通过static限定外部对象,可以达到隐藏外部对象的目的。因而,static限定的变量或函数不会和同一程序中其它文件中同名的相冲突。如果用static限定内部变量,则该变量从程序一开始就拥有内存,不会随其所在函数的调用和退出而分配和消失。

C语言中使用静态函数的好处:

  1. 静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区,直到退出应用程序实例,避免了调用函数时压栈出栈,速度快很多。
  2. 关键字“static”,译成中文就是“静态的”,所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式,而是指对函数的作用域仅局限于本文件。 使用内部函数的好处是:不同的人编写不同的函数时,不用担心自己定义的函数,是否会与其它文件中的函数同名,因为同名也没有关系。

static变量:

局部

a.静态局部变量在函数内定义,生存期为整个源程序,但作用域与自动变量相同,只能在定义该变量的函数内使用。退出该函数后, 尽管该变量还继续存在,但不能使用它。
b.对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值,则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值,则其值是不定的。

全局

全局变量本身就是静态存储方式, 静态全局变量当然也是静态存储方式。但是他们的作用域,非静态全局 变量的作用域是整个源程序(多个源文件可以共同使用); 而静态全局变量则限制了其作用域, 即只在定义该变量的源文件内有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。

static函数(也叫内部函数)

只能被本文件中的函数调用,而不能被同一程序其它文件中的函数调用。区别于一般的非静态函数(外部函数)

全局变量以及全局变量与静态变量的关系:

顾名思义,全局变量是指能够在全局引用的变量,相对于局部变量的概念,也叫外部变量;同静态变量一样,全局变量位于静态数据区,全局变量一处定义,多处引用,用关键字“extern”引用“外部”的变量。

全局变量也可以是静态的,在前面有过说明,静态全局变量的意义就是不让“外部”引用,是单个源文件里的全局变量,即是编译阶段的全局变量,而不是连接阶段的全局变量。

通过上面的分析,我们不难得出以下结论:

1、 静态函数与普通函数的区别在于:静态函数不可以被同一源文件以外的函数调用。

2、 静态局部变量与普通局部变量的区别在于:静态局部变量只初始化一次,下一次初始化实际上是依然是上一次的变量;

3、 静态全局变量与普通全局变量的区别在于:静态全局变量的作用域仅限于所在的源文件。