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我的朋友

分类: C/C++

2011-04-02 10:46:27

一、c程序空间布局

    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——动态分。

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|                  |
|-----------|
|     栈          |
|-----------|
|     |             |
|    \|/            |
|                  |
|                  |
|    /|\            |
|     |             |
|-----------|
|     堆          |
|-----------|
| 未初始化   |
|-----------|
|    初始化   |
|-----------|
|   正文段    |
|-----------|

    二、 面向过程程序设计中的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。

    看下面关于作用域的程序:

 //teststatic1.c
void display();
extern int n;
int main()
{
   n = 20;
   printf("%d\n",n);
   display();
   return 0;
}

//teststatic2.c
static int n;    //定义全局静态变量,自动初始化为0,仅在本文件中可见
void display()
{
   n++;
   printf("%d\n",n);
}

    文件分别编译通过,但link的时候teststatic1.c中的变量n找不到定义,产生错误。

    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。

    例如:

 //teststatic1.c
void display();
static void staticdis();
int main()
{
   display();
   staticdis();
   renturn 0;
}

//teststatic2.c
void display()
{
   staticdis();
   printf("display() has been called \n");
}

static void staticdis()
{
   printf("staticDis() has been called\n");
}

    文件分别编译通过,但是连接的时候找不到函数staticdis()的定义,产生错误。

    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。

    由于static变量的以上特性,可实现一些特定功能。

    1. 统计次数功能

    声明函数的一个局部变量,并设为static类型,作为一个计数器,这样函数每次被调用的时候就可以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法,因为这个变量是和函数息息相关的,而函数可能在多个不同的地方被调用,所以从调用者的角度来统计比较困难。代码如下:

 void count();
int main()
{
int i;
for (i = 1; i <= 3; i++)
   count();
   return 0;
}
void count()
{
static num = 0;
num++;
printf(" I have been called %d",num,"times\n");
}

    输出结果为:

    I have been called 1 times.

    I have been called 2 times.

    I have been called 3 times.

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