【C语言】static关键字详解

目录

1.static关键字是什么？

2.static关键字修饰的对象是?

3.static修饰后改变了什么？

4.static修饰操作演示

(1) 局部变量

如果加了static修饰局部变量i会怎么样？

全局区（静态区）

(2) 全局变量

如果给全局变量加上了static修饰呢？

二者区别？ 

这样用有什么用？

(3) 函数

5.总结

static修饰局部变量

static修饰全局变量

static修饰函数

6.补充 

后言 

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1.static关键字是什么？

· static关键字在c语言中还是比较常用的，使用恰当能够大大提高程序的模块化特性，有利于扩展和维护。但是对于c语言初学者，static由于使用灵活，并不容易掌握。

本文就static在c语言中的应用进行总结，供参考使用。 

本文会提及C/C++中的内存分区，内存讲解也是点到为止。对此不了解的小伙伴的可以百度一下，后面会出一期内存分区详解。

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2.static关键字修饰的对象是?

1.局部变量

2.全局变量

3.函数

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3.static修饰后改变了什么？

1.改变了生存周期：就是一个变量、函数从分配内存到回收内存的过程
2.改变了作用域：就是可以在哪些文件里可以使用该函数或者变量

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4.static修饰操作演示

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(1) 局部变量

void test()
{
	int i = 1;
	i++;
	printf("%d ", i);    
}
int main() {
	int j = 0;
	while (j < 5)
	{
		test();
		j++;
	}
	return 0;
}

通过上面的代码可以看出，test函数会被调用5次。

因为局部变量是存放在“栈区(stack)”，栈区内存的特点是：由编译器自动分配、释放。

所以test中局部变量 i 在每次进入这个函数时都要被创建一次，然后i++，最后输出，当前test函数结束，局部变量 i 内存被释放。

由此可见，每次进入test都是一个全新的局部变量 i，结果如下。

 如果加了static修饰局部变量i会怎么样？

 我们可以发现 i 的值经过多次test函数的调用，没有销毁。这说明了用了static关键词修饰的局部变量 i 的生命周期被延长了。这也说明了静态局部变量 i 肯定和局部变量的 i 的存放位置不一样。接下来，就讲的是“全局区”。

全局区（静态区）

static关键字修饰的局部变量 i 是存放在“全局区”，全局区内存的特点是：在整个程序结束后，由操作系统自动释放。不同于普通的局部变量i，生命周期只在test函数结束就消亡了。static修饰下的i是要整个程序结束才释放。

因此，以 i 为例子，栈区和全局区在本代码可视化为上图。（不严谨，本图仅供参考）

相信上面的例子，应该可以对你建立基本的了解。

以上为汇编代码，可以看到，普通变量 i 是回通过编译成汇编转二进制的。而静态变量不会

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(2) 全局变量

 

 上面代码是在同一个项目下的两个.c 文件，在左边.c文件声明了一个普通的全局变量，用extern来声明外部符号来声明g_val的存在，是可以正常访问的。如下图

 如果给全局变量加上了static修饰呢？

 

 可以看到“无法解析的外部符号 _g_val”，这说明了静态全局变量只能在当前.c文件中访问。

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二者区别？ 

·普通全局变量对整个工程可见，其他文件可以使用extern外部声明后直接使用。也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。

·静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。

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这样用有什么用？

 在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上static关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

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(3) 函数

函数和全局变量的情况其实基本一致，所以简单讲一下吧。

同样是外部定义普通的swap函数，用extern声明外部函数（当然也可以用头文件的方式），可见可以正常访问。

 但用了static修饰后，也只能在本.c文件中使用了。外部不可访问。

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5.总结

static修饰局部变量

应用：在函数内，我们想保留某些变量上一次的值，就可以用static去修饰该变量。比如：想统计该函数被执行的次数时，就可以定义被static修饰的int型变量，每执行一次该变量就++。

总结：用static修饰的局部变量，改变了生存周期，但是没有改变其作用域。改变其生存周期的原因是被static修饰的局部变量被存放在.bss段（未初始化）或者 .data段（初始化），但两者都是在（全局区）静态区，而普通的局部变量是存放在栈上的。

static修饰全局变量

应用：当一个全局变量不想被其他.c文件引用时，可以用static修饰，这样其他的文件就不能通过extern的方式去访问，这样主要是为了数据安全。
总结：改变其作用域，没有改变生存周期。

 static修饰函数

应用：有些函数并不想对外提供，只需要在本文件里调用,这时候就可以用static去修饰。
总结：改变了作用域，没有改变其生存周期。

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6.补充 

用static修饰全局变量和函数，除了上面说的数据安全，防止被误引用。

还有一个作用是解决重名问题。当用static修饰了全局变量和函数后，其他文件里再定义同名的全局变量和函数也是可以的。

一般来说，如果不是要对外提供的函数和全局变量，最好都用static修饰。

后言 

本篇基本介绍了C语言中static关键字的概念，基本应用场景，应用实例，和总结。相信可以给初学着在理解和使用上有一定的帮助。本篇有着内存分区，生命周期和作用域方面的知识。后面会出单篇详解，希望大家支持。因个人能力有限，如果有错误的地方，请大家指出。