C語(yǔ)言程序可以看成由一系列外部對(duì)象構(gòu)成，這些外部對(duì)象可能是變量或函數(shù)。而內(nèi)部變量是指定義在函數(shù)內(nèi)部的函數(shù)參數(shù)及變量。外部變量定義在函數(shù)之外，因此可以在許多函數(shù)中使用。下面小編就來(lái)為大家介紹c語(yǔ)言static的用法。

　　一、c程序存儲(chǔ)空間布局

　　C程序一直由下列部分組成：

　　正文段——CPU執(zhí)行的機(jī)器指令部分；一個(gè)程序只有一個(gè)副本；只讀，防止程序由于意外事故而修改自身指令；

　　初始化數(shù)據(jù)段（數(shù)據(jù)段）——在程序中所有賦了初值的全局變量，存放在這里。

　　非初始化數(shù)據(jù)段（bss段）——在程序中沒(méi)有初始化的全局變量；內(nèi)核將此段初始化為0。

　　棧——增長(zhǎng)方向：自頂向下增長(zhǎng)；自動(dòng)變量以及每次函數(shù)調(diào)用時(shí)所需要保存的信息（返回地址；環(huán)境信息）。

　　堆——動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分?！　《⒚嫦蜻^(guò)程程序設(shè)計(jì)中的static

　　1.全局靜態(tài)變量

　　在全局變量之前加上關(guān)鍵字static，全局變量就被定義成為一個(gè)全局靜態(tài)變量。

　　內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)（靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)在整個(gè)程序運(yùn)行期間都存在）

　　初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0（自動(dòng)對(duì)象的值是任意的，除非他被顯示初始化）

　　作用域：全局靜態(tài)變量在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的。準(zhǔn)確地講從定義之處開(kāi)始到文件結(jié)尾。

　　看下面關(guān)于作用域的程序：

　　查看原始代碼

　　//teststatic1.c

　　void display();

　　extern int n;

　　int main()

　　{

　　n = 20;

　　printf("%d\n",n);

　　display();

　　return 0;

　　}

　　查看原始代碼

　　//teststatic2.c

　　static int n;   //定義全局靜態(tài)變量，自動(dòng)初始化為0，僅在本文件中可見(jiàn)

　　void display()

　　{

　　n++;

　　printf("%d\n",n);

　　}

　　文件分別編譯通過(guò)，但link的時(shí)候teststatic1.c中的變量n找不到定義，產(chǎn)生錯(cuò)誤。

　　定義全局靜態(tài)變量的好處：

　　<1>不會(huì)被其他文件所訪問(wèn)，修改

　　<2>其他文件中可以使用相同名字的變量，不會(huì)發(fā)生沖突。

　　2.局部靜態(tài)變量

　　在局部變量之前加上關(guān)鍵字static，局部變量就被定義成為一個(gè)局部靜態(tài)變量。

　　內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)

　　初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0（自動(dòng)對(duì)象的值是任意的，除非他被顯示初始化）

　　作用域：作用域仍為局部作用域，當(dāng)定義它的函數(shù)或者語(yǔ)句塊結(jié)束的時(shí)候，作用域隨之結(jié)束。

　　注：當(dāng)static用來(lái)修飾局部變量的時(shí)候，它就改變了局部變量的存儲(chǔ)位置，從原來(lái)的棧中存放改為靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)。但是局部靜態(tài)變量在離開(kāi)作用域之后，并沒(méi)有被銷(xiāo)毀，而是仍然駐留在內(nèi)存當(dāng)中，直到程序結(jié)束，只不過(guò)我們不能再對(duì)他進(jìn)行訪問(wèn)。

　　當(dāng)static用來(lái)修飾全局變量的時(shí)候，它就改變了全局變量的作用域（在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的），但是沒(méi)有改變它的存放位置，還是在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中。

　　3.靜態(tài)函數(shù)

　　在函數(shù)的返回類(lèi)型前加上關(guān)鍵字static，函數(shù)就被定義成為靜態(tài)函數(shù)。

　　函數(shù)的定義和聲明默認(rèn)情況下是extern的，但靜態(tài)函數(shù)只是在聲明他的文件當(dāng)中可見(jiàn)，不能被其他文件所用。

　　例如：

　　查看原始代碼

　　//teststatic1.c

　　void display();

　　static void staticdis();

　　int main()

　　{

　　display();

　　staticdis();

　　renturn 0;

　　}

　　查看原始代碼

　　//teststatic2.c

　　void display()

　　{

　　staticdis();

　　printf("display() has been called \n");

　　}

　　static void staticdis()

　　{

　　printf("staticDis() has been called\n");

　　}

　　文件分別編譯通過(guò)，但是連接的時(shí)候找不到函數(shù)staticdis()的定義，產(chǎn)生錯(cuò)誤。

　　定義靜態(tài)函數(shù)的好處：

　　<1>其他文件中可以定義相同名字的函數(shù)，不會(huì)發(fā)生沖突

　　<2>靜態(tài)函數(shù)不能被其他文件所用。

　　存儲(chǔ)說(shuō)明符auto，register，extern，static，對(duì)應(yīng)兩種存儲(chǔ)期：自動(dòng)存儲(chǔ)期和靜態(tài)存儲(chǔ)期。

　　auto和register對(duì)應(yīng)自動(dòng)存儲(chǔ)期。具有自動(dòng)存儲(chǔ)期的變量在進(jìn)入聲明該變量的程序塊時(shí)被建立，它在該程序塊活動(dòng)時(shí)存在，退出該程序塊時(shí)撤銷(xiāo)。

　　關(guān)鍵字extern和static用來(lái)說(shuō)明具有靜態(tài)存儲(chǔ)期的變量和函數(shù)。用static聲明的局部變量具有靜態(tài)存儲(chǔ)持續(xù)期（staticstorageduration），或靜態(tài)范圍（staticextent）。雖然他的值在函數(shù)調(diào)用之間保持有效，但是其名字的可視性仍限制在其局部域內(nèi)。靜態(tài)局部對(duì)象在程序執(zhí)行到該對(duì)象的聲明處時(shí)被首次初始化。

　　由于static變量的以上特性，可實(shí)現(xiàn)一些特定功能。

　　1．統(tǒng)計(jì)次數(shù)功能

　　聲明函數(shù)的一個(gè)局部變量，并設(shè)為static類(lèi)型，作為一個(gè)計(jì)數(shù)器，這樣函數(shù)每次被調(diào)用的時(shí)候就可以進(jìn)行計(jì)數(shù)。這是統(tǒng)計(jì)函數(shù)被調(diào)用次數(shù)的最好的辦法，因?yàn)檫@個(gè)變量是和函數(shù)息息相關(guān)的，而函數(shù)可能在多個(gè)不同的地方被調(diào)用，所以從調(diào)用者的角度來(lái)統(tǒng)計(jì)比較困難。代碼如下：

　　查看原始代碼

　　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");

　　}

　　輸出結(jié)果為：

　　Ihavebeencalled1times.

　　C語(yǔ)言程序可以看成由一系列外部對(duì)象構(gòu)成，這些外部對(duì)象可能是變量或函數(shù)。而內(nèi)部變量是指定義在函數(shù)內(nèi)部的函數(shù)參數(shù)及變量。外部變量定義在函數(shù)之外，因此可以在許多函數(shù)中使用。由于C語(yǔ)言不允許在一個(gè)函數(shù)中定義其它函數(shù)，因此函數(shù)本身只能是“外部的”。

　　由于C語(yǔ)言代碼是以文件為單位來(lái)組織的，在一個(gè)源程序所有源文件中，一個(gè)外部變量或函數(shù)只能在某個(gè)文件中定義一次，而其它文件可以通過(guò)extern聲明來(lái)訪問(wèn)它（定義外部變量或函數(shù)的源文件中也可以包含對(duì)該外部變量的extern聲明）。

　　而static則可以限定變量或函數(shù)為靜態(tài)存儲(chǔ)。如果用static限定外部變量與函數(shù)，則可以將該對(duì)象的作用域限定為被編譯源文件的剩余部分。通過(guò)static限定外部對(duì)象，可以達(dá)到隱藏外部對(duì)象的目的。因而，static限定的變量或函數(shù)不會(huì)和同一程序中其它文件中同名的相沖突。如果用static限定內(nèi)部變量，則該變量從程序一開(kāi)始就擁有內(nèi)存，不會(huì)隨其所在函數(shù)的調(diào)用和退出而分配和消失。

　　C語(yǔ)言中使用靜態(tài)函數(shù)的好處：

　　靜態(tài)函數(shù)會(huì)被自動(dòng)分配在一個(gè)一直使用的存儲(chǔ)區(qū)，直到退出應(yīng)用程序?qū)嵗?，避免了調(diào)用函數(shù)時(shí)壓棧出棧，速度快很多。

　　關(guān)鍵字“static”，譯成中文就是“靜態(tài)的”，所以?xún)?nèi)部函數(shù)又稱(chēng)靜態(tài)函數(shù)。但此處“static”的含義不是指存儲(chǔ)方式，而是指對(duì)函數(shù)的作用域僅局限于本文件。

　　使用內(nèi)部函數(shù)的好處是：不同的人編寫(xiě)不同的函數(shù)時(shí)，不用擔(dān)心自己定義的函數(shù)，是否會(huì)與其它文件中的函數(shù)同名，因?yàn)橥矝](méi)有關(guān)系。

　　c語(yǔ)言中static的語(yǔ)義

　　1.static變量:

　　1).局部

　　a.靜態(tài)局部變量在函數(shù)內(nèi)定義,生存期為整個(gè)源程序，但作用域與自動(dòng)變量相同，只能在定義該變量的函數(shù)內(nèi)使用。退出該函數(shù)后， 盡管該變量還繼續(xù)存在，但不能使用它。

　　b.對(duì)基本類(lèi)型的靜態(tài)局部變量若在說(shuō)明時(shí)未賦以初值，則系統(tǒng)自動(dòng)賦予0值。而對(duì)自動(dòng)變量不賦初值，則其值是不定的。

　　2).全局

　　全局變量本身就是靜態(tài)存儲(chǔ)方式， 靜態(tài)全局變量當(dāng)然也是靜態(tài)存儲(chǔ)方式。但是他們的作用域，非靜態(tài)全局 變量的作用域是整個(gè)源程序（多個(gè)源文件可以共同使用）； 而靜態(tài)全局變量則限制了其作用域， 即只在定義該變量的源文件內(nèi)有效， 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。

　　2.static函數(shù)（也叫內(nèi)部函數(shù)）

　　只能被本文件中的函數(shù)調(diào)用，而不能被同一程序其它文件中的函數(shù)調(diào)用。區(qū)別于一般的非靜態(tài)函數(shù)（外部函數(shù)）

　　static在c里面可以用來(lái)修飾變量，也可以用來(lái)修飾函數(shù)。

　　先看用來(lái)修飾變量的時(shí)候。變量在c里面可分為存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)、棧和堆里。其實(shí)我們平時(shí)所說(shuō)的堆棧是棧而不包含對(duì)，不要弄混。

　　查看原始代碼

　　int a ;

　　main()

　　{

　　int b ;

　　int c* = (int *)malloc(sizeof(int));

　　}

　　a是全局變量，b是棧變量，c是堆變量。

　　static對(duì)全局變量的修飾，可以認(rèn)為是限制了只能是本文件引用此變量。有的程序是由好多.c文件構(gòu)成。彼此可以互相引用變量，但加入static修飾之后，只能被本文件中函數(shù)引用此變量。

　　static對(duì)棧變量的修飾，可以認(rèn)為棧變量的生命周期延長(zhǎng)到程序執(zhí)行結(jié)束時(shí)。一般來(lái)說(shuō)，棧變量的生命周期由OS管理，在退棧的過(guò)程中，棧變量的生命也就結(jié)束了。但加入static修飾之后，變量已經(jīng)不在存儲(chǔ)在棧中，而是和全局變量一起存儲(chǔ)。同時(shí)，離開(kāi)定義它的函數(shù)后不能使用，但如再次調(diào)用定義它的函數(shù)時(shí)，它又可繼續(xù)使用， 而且保存了前次被調(diào)用后留下的值。

　　static對(duì)函數(shù)的修飾與對(duì)全局變量的修飾相似，只能被本文件中的函數(shù)調(diào)用，而不能被同一程序其它文件中的函數(shù)調(diào)用。

　　static 聲明的變量在C語(yǔ)言中有兩方面的特征：

　　1)、變量會(huì)被放在程序的全局存儲(chǔ)區(qū)中，這樣可以在下一次調(diào)用的時(shí)候還可以保持原來(lái)的賦值。這一點(diǎn)是它與堆棧變量和堆變量的區(qū)別。

　　2)、變量用static告知編譯器，自己僅僅在變量的作用范圍內(nèi)可見(jiàn)。這一點(diǎn)是它與全局變量的區(qū)別。

　　問(wèn)題：Static的理解

　　關(guān)于static變量，請(qǐng)選擇下面所有說(shuō)法正確的內(nèi)容：

　　A、若全局變量?jī)H在單個(gè)C文件中訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量修改為靜態(tài)全局變量，以降低模塊間的耦合度；

　　B、若全局變量?jī)H由單個(gè)函數(shù)訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量改為該函數(shù)的靜態(tài)局部變量，以降低模塊間的耦合度；

　　C、設(shè)計(jì)和使用訪問(wèn)動(dòng)態(tài)全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量的函數(shù)時(shí)，需要考慮重入問(wèn)題；

　　D、靜態(tài)全局變量過(guò)大，可那會(huì)導(dǎo)致堆棧溢出。

　　答案與分析：

　　對(duì)于A，B：根據(jù)本篇概述部分的說(shuō)明b)，我們知道，A,B都是正確的。

　　對(duì)于C：根據(jù)本篇概述部分的說(shuō)明a)，我們知道，C是正確的（所謂的函數(shù)重入問(wèn)題，下面會(huì)詳細(xì)闡述）。

　　對(duì)于D：靜態(tài)變量放在程序的全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，而不是在堆棧中分配，所以不可能導(dǎo)致堆棧溢出，D是錯(cuò)誤的。

　　因此，答案是A、B、C。

　　問(wèn)題：不可重入函數(shù)

　　曾經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)如下一個(gè)函數(shù)，在代碼檢視的時(shí)候被提醒有bug，因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)是不可重入的，為什么？

　　查看原始代碼

　　unsigned int sum_int( unsigned int base )

　　{

　　unsigned int index;

　　static unsigned int sum = 0; // 注意，是static類(lèi)型的。

　　for (index = 1; index <= base; index++)

　　{

　　sum += index;

　　}

　　return sum;

　　}

　　答案與分析：

　　所謂的函數(shù)是可重入的（也可以說(shuō)是可預(yù)測(cè)的），即：只要輸入數(shù)據(jù)相同就應(yīng)產(chǎn)生相同的輸出。

　　這個(gè)函數(shù)之所以是不可預(yù)測(cè)的，就是因?yàn)楹瘮?shù)中使用了static變量，因?yàn)閟tatic變量的特征，這樣的函數(shù)被稱(chēng)為：帶“內(nèi)部存儲(chǔ)器”功能的的函數(shù)。因此如果我們需要一個(gè)可重入的函數(shù)，那么，我們一定要避免函數(shù)中使用static變量，這種函數(shù)中的static變量，使用原則是，能不用盡量不用。

　　將上面的函數(shù)修改為可重入的函數(shù)很簡(jiǎn)單，只要將聲明sum變量中的static關(guān)鍵字去掉，變量sum即變?yōu)橐粋€(gè)auto 類(lèi)型的變量，函數(shù)即變?yōu)橐粋€(gè)可重入的函數(shù)。

　　當(dāng)然，有些時(shí)候，在函數(shù)中是必須要使用static變量的，比如當(dāng)某函數(shù)的返回值為指針類(lèi)型時(shí)，則必須是static的局部變量的地址作為返回值，若為auto類(lèi)型，則返回為錯(cuò)指針。