C语言之static关键字详解

目录

 前言：

一、几个概念

1.变量

2.局部变量和全局变量

3.变量的作用域

4.变量的生命周期

二、static关键字的作用

三、static关键字修饰局部变量

四、static关键字修饰全局变量

 五、static关键字修饰函数

 写在最后：

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 前言：

           static，英文意思静态的，作为C语言常用关键字中一个很重要的关键字，其用法多样且比较难以理解。

一、几个概念

         首先，介绍几个与static关键字用法有关的重要概念，便于后面知识的更好理解。

1.变量

   变量：C语言中可变化的值用变量来表示

变量的命名规则：

（1）只能由字母(包括大写和小写)、数字和下划线(_)组成

（2）不能以数字开头

（3）长度不超过63个字符

（4）变量名区分大小写

（5）变量名不能使用关键字

2.局部变量和全局变量

   这里展示一段代码示例。

#include

int a = 2020;//全局变量
int main()
{
	int b = 2021;//局部变量
	int a = 2023;//局部变量
	printf("a = %d", a);
	return 0;
}

总结：

局部变量：定义在函数体内部的变量，只能在函数体内部使用。

全局变量：定义在函数体外部的变量，在整个程序中都可以使用。 

       我们再康康上面这段代码会发现，变量a既为全局变量又为局部变量，即出现了局部变量和全局变量同名的情况，输出变量a，运行结果如下：

 总结：允许局部变量和全局变量同名，且同名的时候，局部变量优先使用。

3.变量的作用域

   作用域：一段程序代码中所用到的名字并不总是有效或者可用，而限定这个名字可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

（1）局部变量的作用域是变量所在的局部范围。

（2）全局变量的作用域是整个工程。

4.变量的生命周期

变量的生命周期：变量的创建到变量的销毁之间的一个时间段。

（1）局部变量的生命周期：进入作用域生命周期开始，出作用域生命周期结束。

（2）全局变量的生命周期：整个程序的生命周期。

二、static关键字的作用

       在C语言中，static关键字是用来修饰变量和函数的。

       1.修饰局部变量（称为静态局部变量）

       2.修饰全局变量（称为静态全局变量）

       3.修饰函数（称为静态函数）

三、static关键字修饰局部变量

       我们仍然先展示一段示例代码：

#include

void text()
{
	int a = 0;
	a++;
	printf("%d ", a);
}
int main()
{
	int i= 0;
	for (i= 0; i < 10; i++)
	{
		text();
	}
	return 0;
}

     main函数中使用for循环，将text函数循环十次。代码中变量a作为局部变量，text函数中a初始值为0，a++后a的值为1，打印输出1，a每次循环进入text函数创建，出text函数销毁。故程序最后运行结果为10个1。

我们用static修饰text函数中的局部变量a，代码如下:

#include

void text()
{
	static int a = 0;
	a++;
	printf("%d ", a);
}
int main()
{
	int i= 0;
	for (i= 0; i < 10; i++)
	{
		text();
	}
	return 0;
}

运行结果如下：

 

       我们可以发现，当static修饰局部变量a时，程序运行结果为1到10。由运行结果分析，当static修饰局部变量a后，变量a在text函数中进入后创建，出函数并未后销毁，而是保留了上一次循环a出text函数后的值继续作用，即局部变量a被static关键字修饰后，作用域不变，生命周期变长了。

      本质上来讲的话，需要简单了解以下知识。

      内存可分为栈区、堆区、静态区（也可称为全局区）等。栈区存放函数的参数值、局部变量的值等，这些数据进入作用域创建，出作用域被销毁。堆区用于动态内存分配等。静态区存储全局变量和静态变量，这些变量创建好后，直到程序结束后才释放。

总结：

（1）static关键字修饰局部变量不改变作用域，但是生命周期变长。

（2）本质上，static关键字修饰局部变量，改变了局部变量的存储位置，因为存储位置的差异，使得执行效果不一样。普通的局部变量放在栈区，这种局部变量进入作用域创建，出作用域释放。局部变量被static修饰后成为静态局部变量，这种变量放在静态区，创建好后，直到程序结束后才释放。

四、static关键字修饰全局变量

       首先展示代码，我们在同一个工程中创建两个源文件,在左边源文件中定义全局变量a的值，在右边源文件中使用关键字extern，声明外部变量a。

        在右边源文件中打印输出a的值为2022，运行结果如下：

若用static关键字修饰左边源文件里的全局变量a，再次运行右边源文件，运行结果出错：

 总结：

（1）全局变量本身具有外部链接属性，可使用extern关键字声明外部文件变量，实现跨文件变量使用。但是如果全局变量被static关键字修饰后，这个外部链接属性就变成了内部链接属性，全局变量作用域变小，全局变量只能在自己所在的源文件内部使用。

（2）static关键字修饰全局变量，不改变生命周期，作用域变小。

 五、static关键字修饰函数

       static关键字修饰函数与修饰全局变量相似，我们在同一个工程中创建两个源文件,在左边源文件中定义函数max，在右边源文件中使用关键字extern，声明外部函数max。

       在右边源文件中打印输出max的值为2，运行结果如下：

       若用static关键字修饰左边源文件里的函数max，再次运行右边源文件，运行结果出错：

 总结：函数本身具有外部链接属性，可使用extern关键字声明外部文件函数，实现跨文件函数使用。但是如果函数被static关键字修饰后，函数只能在自己所在的源文件内部使用，不能在其他源文件内使用。

 写在最后：

       我们可以使用static关键字修饰变量或者函数防止被误引用，如果不是对外提供的全局变量和函数，最好都用static关键字修饰，保证数据安全。

       我们下次见咯~~~