C语言学习及应用笔记之二：C语言static关键字及其使用

C语言有很多关键字，大多关键字使用起来是很明确的，但有一些关键字却要相对复杂一些。我们这里要说明的static关键字就是如此，它的功能很强大，相应的使用也就更复杂。

一般来说static关键字的常见用法有三种：一是用作局部变量的修饰符；二是用作全局变量修饰符；三是用作函数修饰符。在本篇接下来的描述中，我们将详细分析这三种用法。

 1、用于局部变量的修饰

当static用于修饰局部变量时，通常是在函数体内，而且只能在该函数内被调用。但是这样定义的变量通常被称为局部静态变量，它的值的不会因为函数调用的结束而被清除，相反当函数再次被调用时，它的值将会是上衣次调用结束后的值。

比如，我们定义如下的两个变量var1和var2：

void function（void）
{
    int var1；
    static int var2；
}

在上面这个例子中，变量var1是局部变量，变量var2就是静态局部变量。所以在调用函数后，变量var1的值会被清除，而变量var2的值就会被保留。如果我们多次调用函数，变量var1每次都会从新初始化，而变量var2的值则不会。这一特性有什么作用呢？我们可以用其来实现如计数一样的累计操作。

最后我们来总结一下静态局部变量的特性：

• 存储位置：处于静态存储区，当static用来修饰局部变量的时候，它就改变了局部变量的存储位置，从原来的栈中存放改为静态存储区。
• 初始化操作：未经初始化的局部静态变量会被程序自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化）。
• 作用域：作用域仍为局部作用域，当定义它的函数或者语句块结束的时候，作用域随之结束。但是静态局部变量在离开作用域之后，并没有被销毁，而是仍然驻留在内存当中，直到程序结束，只不过我们不能再对它进行访问。

有一点需要说明的是，由于静态局部变量在函数调用完毕后，值并不会被销毁，所以拥有静态局部变量的函数是不可重入的。所以静态局部变量的使用还是谨慎一些为好。

 2、用于全局变量的修饰

关键字static还可用于修饰全局变量，该变量在某一个模块中变量，但不属于任何一个函数内，这样的变量通常称为静态全局变量。这样一个变量可以被模块内的所有函数访问，但不能被其它模块内的函数访问。

那么定义这样一个静态局部变量的用处是什么呢？我们觉得最明显的优点主要是两点：

• 是一个模块内的变量，避免其它的模块来访问和修改，因为有时候我们不想它被别人访问。
• 另一点，由于有效区域的限制，所以在其它模块中可以使用相同名字的变量，而不会发生冲突，使软件编写更方便。

最后我们同样是来总结一下静态全局变量的特性，特别需要注意其作用域，可以和静态局部变量作比较：

• 存储位置：和静态局部变量一样也处于内存中的静态存储区，而静态存储区在整个程序运行过程中是一直存在的。
• 初始化操作：未经初始化的局部静态变量会被程序自动初始化为0，而自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化。
• 作用域：静态全局变量在声明它的模块之外是不可见的，所以他的作用域就在其所属模块，更确切的说是从定义之处开始到模块结尾处。

所以，当我们使用static用来修饰全局变量的时候，它就将全局变量的作用域限定在了声明它的模块之内，但是并不会改变它的存放位置，还是在静态存储区中。

 3、用于函数的修饰

关键字static还可以用于修饰一个函数，这样的函数我们称之为静态函数。在一个模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用，也就是说，这个函数的使用范围被限制在声明它的模块之内。

 定义一个静态函数就是在函数的返回类型前加上static关键字。一般函数的定义和声明默认情况下是extern的，但是静态函数只是在声明它的模块中可见，不能被其它模块调用。定义一个静态函数如下：

static void function(void)
{
       //函数体
}

那么定义静态函数有什么好处呢？与静态全局变量一样，我们觉得最明显的优点主要是两点：

• 一点是，静态函数是一个本地函数，不可以被其它模块的函数调用，方便封装一些模块内部属性的功能。
• 另一点，由于有效区域的限制，所以在其它模块中可以使用相同名字的函数，而不会发生冲突，使软件编写更方便。

4、总结

我们在这里讨论static关键字，其最大的好处是能够实现数据和操作的封装，这种封装实际上就是限定数据和函数的作用范围。可能有人会问限定作用范围有什么用呢？

首先，能够传递给使用者所要的属性和操作信息，约束数据和操作的作用范围。

其次，隐藏某些不必要对外公开的信息，而需要公开的信息公开，使得调用者更明晰其特性，且使调用更为安全。

再者，可以使得模块的封装性更好，结构更加紧凑和优化。

事实上，在面向对象的语言中，封装对象的属性和操作，并注重属性和操作的私有和公共，也是基于这一思想，不过更完备罢了。

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