分类： LINUX
2010-03-26 05:08:28
static:一个项目含有多个文件，变量前加static表示：本地全局变量，只在本文件内事全局变量。其他文件看不见他，故可以重名。
一、首看static
static 类型声明符在 C 语言里面主要有三个用途：
1、 声明静态局部变量。
2、 声明静态外部全局变量。
3、 声明静态外部函数。
三个用法的解释说明:
静态局部变量 （与 auto 对比）
1、 存储空间分配、作用域和生存期
static 分配在静态存储区，作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。在程序
整个运行期间都不释放，生存期贯穿于程序运行的整个过程。
auto 类型分配在栈上，属于动态存储类别，占动态存储区空间，作用域仅仅限于声明该变量的函数内部。函数调用结束后自动释放，生存期不过是在声明该变量的函数内部。
2 、赋初值时的处理方式
static 静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；
auto 自动变量赋初值是在函数调用时进行，每调用一次函数重新给一次初值，相当于执行一次赋值语句。
3 、未赋初值时的处理方式
如果在定义局部变量时不赋初值的话：
static 静态局部变量，编译时自动赋初值 0 （对数值型变量）或空字符（对字符变量）。
auto 自动变量，如果不赋初值则它的值是一个不确定的值。
例如：
int fun(void);
int main(void)
{
int x;
x=fun();
printf(" First transfer function a is %d\n",x);
x=fun();
printf(" Second transfer function a is %d\n",x);
x=fun();
printf(" Third transfer function a is %d\n",x);
getch();
return 0;
}
int fun(void)
{
int a=0;
a+=100;
return a;
}
程序结果为：
First transfer function a is 100
Second transfer function a is 100
Third transfer function a is 100
那么我们稍稍做下修改，将fun中的a定义成static int
fun函数如下：
int fun(void)
{
static int a=0;
a+=100;
return a;
}
程序执行结果：
First transfer function a is 100
Second transfer function a is 200
Third transfer function a is 300
对比两个函数我们可以发现，普通局部变量是进入函数是产生，退出函数时候消亡，static局部变量使子程序多次调用之间保持局部变量值。也就是说当第一次调用后，a的值是100，第二次调用a的初始值不是0而是100。
静态外部全局变量
在 C 语言中 static 还用来声明静态外部全局变量，那么这个全局变量的作用域就被限制在本文件内部。
外 部变量（即全局变量）是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限 于定义处到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字 extern 对该变量作“外部变量声明”。表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。
而如果我们声明的全局变量不想被其他文件访问和使用又该怎么办？
那就是在声明的时候前面加上关键字 static 。
例如：
static int a;
int fun(void);
void fun2(int y);
int main(void)
{
int x;
fun2(100);
x=fun();
printf(" First transfer function a is %d\n",x);
x=fun();
printf(" Second transfer function a is %d\n",x);
x=fun();
printf(" Third transfer function a is %d\n",x);
getch();
return 0;
}
int fun(void)
{
a+=100;
return a;
}
void fun2(int y)
{
a=y;
}
程序结果为：
First transfer function a is 200
Second transfer function a is 300
Third transfer function a is 400
其效果和static局部变量一样，只不过是在整个文件中可见。
fun可以访问，fun2可以访问。而在第一个例子中只能是在fun中可见。
静态外部函数
在 C 语言中我们的函数默认都是全局的，也就是说你可以调用其他文件中的函数。在使用的时候，我们象前面一样在头文件中加上 extern 就可以了。但是有时候我们写的函数并不想让别的文件访问和调用，那么我们在声明函数的时候前面加上 static 就可以了。
使用内部函数的好处有二：
1 、可以让某些内部函数不为人所能使用，而仅仅让调用者使用他能使用的东西，有利于保护代码。
2 、不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名。
例如：
//teststatic 1.c
void display();
static void static dis();
int main()
{
display();
static dis();
renturn 0;
}
//teststatic 2.c
void display()
{
static dis();
printf("display() has been c alled \n");
}
static void static dis()
{
printf("static dis() has been c alled\n");
}
文件分别编译通过，但是连接的时候找不到函数static dis（）的定义，产生错 误。
二、再看static
一、c程序内存布局
C程序一直由下列部分组成：
1）正文段——CPU执行的机器指令部分；一个程序只有一个副本；只读，防止程序由于意外事故而修改自身指令；
2）初始化数据段（数据段）——在程序中所有赋了初值的全局变量，存放在这里。
3）非初始化数据段（bss段）——在程序中没有初始化的全局变量；内核将此段初始化为0。
4）栈——增长方向：自顶向下增长；自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息（返回地址；环境信息）。
5）堆——动态存储分。 二、 C语言的static
1. 全局静态变量
在全局变量之前加上关键字static，全局变量就被定义成为一个全局静态变量。
1）内存中的位置：静态存储区（静态存储区在整个程序运行期间都存在）
2）初始化：未经初始化的全局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）
3）作用域：全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。
定义全局静态变量的好处：
<1>不会被其他文件所访问，修改
<2>其他文件中可以使用相同名字的变量，不会发生冲突。
2. 局部静态变量
在局部变量之前加上关键字static，局部变量就被定义成为一个局部静态变量。
1）内存中的位置：静态存储区
2）初始化：未经初始化的全局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）
3）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。
注：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。但是局部静态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他进行访问。
当static用来修饰全局变量的时候，它就改变了全局变量的作用域（在声明他的文件之外是不可见的），但是没有改变它的存放位置，还是在静态存储区中。
3. 静态函数
在函数的返回类型前加上关键字static，函数就被定义成为静态函数。
函数的定义和声明默认情况下是extern的，但静态函数只是在声明他的文件当中可见，不能被其他文件所用。
定义静态函数的好处：
<1> 其他文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突
<2> 静态函数不能被其他文件所用。
存储说明符auto，register，extern，static，对应两种存储期：自动存储期和静态存储期。
auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立，它在该程序块活动时存在，退出该程序块时撤销。
关 键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量具有静态存储持续期（static storage duration），或静态范围（static extent）。虽然他的值在函数调用之间保持有效，但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化。
扩展分析:
术 语static有着不寻常的历史.起初，在C中引入关键字static是为了表示退出一个块后仍然存在的局部变量。随后，static C中有了第二种含义：用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。为了避免引入新的关键字，所以仍使用static关键字来表示这第二种含义。最后，
C++重用了这个关键字，并赋予它与前面不同的第三种含义：表示属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数(与Java中此关键字的含义相同)。
三、另看static
在C语言中，static的字面意思很容易把我们导入歧途，其实它的作用有三条。
（1）先来介绍它的第一条也是最重要的一条：隐藏。
当我们同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。为理解这句话，我举例来说明。我们要同时编译两个源文件，一个是a.c，另一个是main.c。
下面是a.c的内容
char a = 'A'; // global variable
void msg()
{
printf("Hello\n");
}
Examda提示: 下面是main.c的内容
int main(void)
{
extern char a; // extern variable must be declared before use
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}
程序的运行结果是：
A Hello
你可能会问：为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用？前面说过，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可 见性，其它的源文件也能访问。此例中，a是全局变量，msg是函数，并且都没有加static前缀，因此对于另外的源文件main.c是可见的。
如果加了static，就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static，main.c就看不到它们了。利用这一特性可以在不同的文件 中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。Static可以用作函数和变量的前缀，对于函数来讲，static的作用仅限于隐藏，而对于变 量，static还有下面两个作用。
（2）static的第二个作用是保持变 量内容的持久。存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有两种变量存储在静态存储区：全局变量和static 变量，只不过和全局变量比起来，static可以控制变量的可见范围，说到底static还是用来隐藏的。虽然这种用法不常见，但我还是举一个例子。
#include
int fun(void){
static int count = 10; // 事实上此赋值语句从来没有执行过
return count--;
}
int count = 1;
int main(void)
{
printf("global\t\tlocal static\n");
for(; count <= 10; ++count)
printf("%d\t\t%d\n", count, fun());
return 0;
}
程序的运行结果是：
global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
10 1
（3）static的第三个作用是默认初始化为0。其实全局变量也具备这一属性，因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区，内存中所有的字节默认 值都是0x00，某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵，我们可以一个一个地把所有元素都置0，然后把不是0的几个元素赋值。 如果定义成静态的，就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用，但又觉得每次在字符数组末尾加’\0’太麻烦。如果把字符串定义成静 态的，就省去了这个麻烦，因为那里本来就是’\0’。不妨做个小实验验证一下。
#include
int a;
int main(void)
{
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
return 0;
}
程序的运行结果如下
integer: 0; string: (begin)(end)
最后对static的三条作用做一句话总结。首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0。
几个关于static的问题
1、概述 static 声明的变量在C语言中有两方面的特征： 1)、变量会被放在程序的全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。
2)、变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。
2、问题：Static的理解 关于static变量，请选择下面所有说法正确的内容： A、若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修 改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度； B、若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度； C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题； D、静态全局变量过大，可那会导致堆栈溢出。
答案与分析： 对于A，B：根据本篇概述部分的说明b)，我们知道，A,B都是正确的。
对于C：根据本篇概述部分的说明a)，我们知道，C是正确的（所谓的函数重入问题，下面会详细阐述）。
对于D：静态变量放在程序的全局数据区，而不是在堆栈中分配，所以不可能导致堆栈溢出 ，D是错误的。
因此，答案是A、B、C。
3、问题：不可重入函数 曾经设计过如下一个函数，在代码检视的时候被提醒有bug，因为这个函数是不可重入的，为什么？
unsigned int sum_int( unsigned int base )
{ unsigned int index;
static unsigned int sum = 0; // 注意，是static类型的。
for (index = 1; index <= base; index++)
{ sum += index; }
return sum; }
答案与分析： 所谓的函数是可重入的（也可以说是可预测的），即：只要输入数据相同就应产生相同的输出。
这个函数之所以是不可预测的，就是因为函数中使用了 static变量，因为static变量的特征，这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数。因此如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要 避免函数中使用static变量，这种函数中的static变量，使用原则是，能不用尽量不用。
将上面的函数修改为可重入的函数很简单，只要将声明sum变量中的static关键字去掉，变量sum即变为一个auto 类型的变量，函数即变为一个可重入的函数。
当然，有些时候，在函数中是必须要使用static变量的，比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。
