C语言关键字 - 乱世枭雄：static与extern

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《C语言深入理解系列 - 乱世枭雄：static与extern》

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乱世枭雄：static与extern

描述：在C程序世界里，不同代码国度以.c文件为国界分隔开来，在单个国家（C源文件）里有不同的函数占山为王，军阀割据，每个C程序世界里只有一个君主main和其首都（main函数体），main通过下传圣旨（参数），调用各种军阀（函数），来掌控整个C程序世界的有序运行。在和谐世界的幌子下，却是别番风景，某军阀（函数）心怀叵测，不想单纯听从于main的指挥与调度，树立了自己的政权旗帜static。static不用听附与main的调度，自己做主，私藏金库（空间）。而main对此却很无奈，因为相对static来说，extern更是让它皇权难保。不同的国家（不同的.c文件）之间通过extern相互私通，传递信息。二者联合作乱，让编程者逻辑混淆。当然，如果编程者连一个国家都没有走出去过（指将所有代码写到一个.c文件里），不能够上升到一个宏观的角度，将不知所云。乱世出枭雄，切听我慢慢道来其中一二。

作用：简单来说static修辞变量，就是指该变量空间独立于函数中的auto变量或叫栈变量（请查看auto关键字章节），static变量空间在内存中的静态区内被分配。如图xxx所示。

图xxx 程序内存分布示意图

在使用static的时候一定要注意以下两点：

1.       static变量在程序运行（main启动）之前就已经被分配，它不像是局部变量那样动态在栈上分配的，它在程序彻底退出之后才被释放。

2.       static变量有访问权限，在子函数里声明的static变量，只能在该函数内访问，如果static变量在函数体外声明，它的访问权限就是本文件内。

3.       static不仅可以修辞变量，还可以用来修辞函数，如果用来修辞函数，和第2条有着相似的意义，表示该函数访问权限限制在本源文件内。

记住以上三点，可以解释很多初学者不明白的问题：

• 为什么子函数里声明的static变量，每次访问其值都是上一次的结果？答案见要点1。
• 为什么子函数里的static变量不能在子函数外面访问？答案见要点2。
• 如何避免不同文件里命名冲突的问题？答案见要点3。

带着上面的理解，再回头理解描述里的小故事：乱世枭雄。

 

extern是指，当前变量或函数不是在本源文件内声明的，它是外部变量或外部函数，正所谓“外来的和尚会念经”，能很好的体现extern的价值。当我们在本文件里试图引用一个外部声明的全局变量或函数时，可以在其前面加上extern，表示它是外来和尚。

 

宏观理解：通过上面的分析看来，C程序里，通过函数将功能区分开来，每个函数完成一个功能（这也是为什么函数的英文叫function），而又将一片相关联的功能集合在一个源文件里，这些功能和相关联的功能之间通常要有联系，而这种联系（亦可叫通信）就是通过static和extern进行联系起来的，当然这里面还要有头文件的功劳，关于头文件的解释，后面会单独拿来分析。

 

常见错误理解：

菜鸟：static表示常量。

你要这么说const关键字哭了。static不表示常量，理解它就从上述3点来理解。

菜鸟：static表示其值会被记录住。

这么说只是片面理解。

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