C语言 static extern 关键字详解

 

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在C语言中主要是用来修饰变量和函数

1 全局变量

全局变量的作用域十分的广，只要在一个源文件中定义后，应用中所有的所有源文件、对象以及函数都可以调用，生命周期更是贯穿整个程序

代码说明

文件 global_test.cpp 中

int g_num = 100;//定义全局变量

文件 main.cpp 中

extern int g_num;//声明全局变量 不需要包含头文件 也可以引用 使用extern关键字

int32 get_g_num();

int main()
{
    get_g_num();
    return 0;
}

int32 get_g_num()
{
    return g_num;
}

 

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2 static 修饰全局变量

 

1. static 修饰全局变量其作用域会被限制在当前文件中

文件 global_test.cpp 中

#include "global_test.h"
// 如果全局变量被static修饰
// 那这个外部链接属性就会被修改成内部链接属性,
// 此时这个全局变量就只能在自己的源文件中使用；
static int g_num = 100;//static 修饰全局变量 变量的作用域会被限制在当前文件中

文件 main.cpp 中

#include "keyword.h"
extern int g_num;//声明全局变量 不需要包含头文件 也可以引用 使用extern关键字
int main()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

此时编译会发现没有定义变量 g_num 说明 g_num被限制在了 global_test.cpp

其本质是

全局变量本身是具有外部链接属性的，在A文件中定义的全局变量，在B文件中可以通过【链接】来使用；
但如果全局变量被static修饰，那这个外部链接属性就会被修改成内部链接属性，此时这个全局变量就只能在自己的源文件中使用

2. 对static全局变量的修改对其他文件不可见

在另一个头文件中包含定义有静态全局变量头文件,此静态全局变量可以被引用

文件 global_test.h 中

static int g_num = 100;

文件 test.h 中

#ifndef KEYWORD_H
#define KEYWORD_H
#include "ctest.h"
#include "global_test.h" 
int32 print_g_num();
#endif // KEYWORD_H

文件 test.cpp 中

#include "keyword.h"

int32 print_g_num()
{
    // 在 global_test.h 头文件中定义的静态全局变量在文件被包含之后可以被正常访问
    printf("g_num = %d",g_num);
    return 0;
}

文件 main.c 中

#include 
#include "test.h"
int main()
{
    print_g_num();
    return 0;
}

静态全局变量被多次包含会出现重复定义错误么? 答案是不会 接下来验证

在 test_2.cpp中包含头文件 global_test.h

#include "global_test.h"
#include "stdio.h"
int print_g_num_1()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

文件 main.c 中

#include 
#include "test.h"
extern int print_g_num_1();//函数声明
int main()
{
    print_g_num();// 正常访问 g_num
    print_g_num_1();// 正常访问 g_num
    return 0;
}

如果将 global_test.h 中的 static 关键字去掉,则上述代码编译之后会出现重复定义错误

在一个文件中对静态全局变量进行修改对其他文件不可见

global.h

#ifndef GLOBAL_TEST_H
#define GLOBAL_TEST_H
static int g_num = 100;//定义静态全局变量
int set_num_3(int num);
int print_num_3();
#endif // GLOBAL_TEST_H

global.c

#include "global_test.h"
int set_num_3(int num)
{
    printf("set_num_1 modi befor g_num = %d\n",g_num);
    g_num  = num;
}

int print_num_3()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

test.c

int print_num_1()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

int set_num_1(int num)
{
    printf("set_num_1 modi befor g_num = %d\n",g_num);
    g_num  = num;
}

#include "global_test.h"
#include "stdio.h"
int print_g_num_1()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

int set_num_2(int num)
{
    printf("set_num_1 modi befor g_num = %d\n",g_num);
    g_num  = num;
}

int print_num_2()
{
    printf("g_num = %d\n",g_num);
    return 0;
}

main.c

#include 
#include "test.h"
#include "global_test.h"
//函数声明
extern int print_g_num_1();
extern int set_num_1(int);
extern int set_num_2(int);
extern int print_num_1();
extern int print_num_2();

int main()
{
     set_num_3(3);
     print_num_3();

     set_num_2(2);
     print_num_2();

     set_num_1(1);
     print_num_1();
}

输出结果

从输出结果可以得出结论 :
对静态全局变量的修改对其他文件是不可见的,相当于每个文件中都有一份初始的值,都一样,各自修改各自的,互不影响

 

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3 static 修饰局部变量

 

看 coding
test.c

int  local_var_test()
{
    /**
       * 局部变量只是在第一次调用时会被初始化一次 数据是存储在全局区
       */
    static int index = 0;
    index ++;
    printf("index =  %d \n",index);
    return 0;
}

int  test()
{
    for (int i = 0;i < 10;++i){
         local_var_test();
    }
}

main.c

extern int  test();
int main()
{
    test();
}

output

index = 1
index = 2
index = 3
index = 4
index = 5
index = 6
index = 7
index = 8
index = 9
index = 10

 

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4 static 修饰函数

 

在上面的代码中 我们只需要在 main.c中 声明 函数,即可完成对函数的调用

现在我们把函数声明为静态函数,即使用 static修饰,则此函数将会被限制在所在文件中,使用extern关键字也无法调用该函数

test.c

static int static_func_test()
{
    printf("static_func_test \n");
    return 0;
}

extern static_func_test();
int main()
{
    static_func_test();
}

此时编译报错,没有定义引用 static_func_test

函数本身也是有外部链接属性的；
被static修饰后，函数的外部链接属性被修改成内部链接属性，使得这个函数只能在自己的源文件内被使用，因此函数的作用域就变小了。

 

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5 extern 关键字

 

extern 是一种外部声明的关键字，字面意思就是在此处声明某种变量或函数，在外部定义。

 
1 修饰变量

在其它文件中定义变量

int extern_val = 100;//定义变量 并进行初始化

在当前文件中引用变量

#include 
extern int extern_val;//声明变量 表示此处要进行引用
int main()
{
    printf("extern_val = %d\n",extern_val);
    return 0;
}

 

2 修饰函数
 

在其它头文件中定义函数
 

// 函数的定义
int printArr(int* pIntArr,int ilen){
    if (pIntArr == NULL || ilen == 0)
    {
        return 0;
    }
    for (int index = 0; index < ilen; index++){
        printf("%d ",pIntArr[index]);
    }
    return 0;
}

 

声明并引用函数
 

extern int printArr(int* pIntArr,int ilen);//函数的声明
int main()
{
    int intArr[] = {1,20,7,3,12};
    printArr(intArr,sizeof(intArr) / sizeof(int));
    return 0;
}