C基礎輔導:C/C++中Static的作用詳述

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在C語言中,static的字面意思很容易把我們導入歧途,其實它的作用有三條。
    (1)先來介紹它的第一條也是最重要的一條:隱藏。
    當我們同時編譯多個文件時,所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性。為理解這句話,我舉例來說明。我們要同時編譯兩個源文件,一個是a.c,另一個是main.c。
    下面是a.c的內容
    char a = 'A'; // global variable
    void msg()
    {
    printf("Hello\n");
    }
    Examda提示: 下面是main.c的內容
    int main(void)
    {
    extern char a; // extern variable must be declared before use
    printf("%c ", a);
    (void)msg();
    return 0;
    }
    程序的運行結果是:
    A Hello
    你可能會問:為什么在a.c中定義的全局變量a和函數msg能在main.c中使用?前面說過,所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性,其它的源文件也能訪問。此例中,a是全局變量,msg是函數,并且都沒有加static前綴,因此對于另外的源文件main.c是可見的。
    如果加了static,就會對其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static,main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數和同名變量,而不必擔心命名沖突。Static可以用作函數和變量的前綴,對于函數來講,static的作用僅限于隱藏,而對于變量,static還有下面兩個作用。
    (2)static的第二個作用是保持變量內容的持久。存儲在靜態(tài)數據區(qū)的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化,也是的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態(tài)存儲區(qū):全局變量和static變量,只不過和全局變量比起來,static可以控制變量的可見范圍,說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見,但我還是舉一個例子。
    #include
    int fun(void){
    static int count = 10; // 事實上此賦值語句從來沒有執(zhí)行過
    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;
    }
    程序的運行結果是:
    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的第三個作用是默認初始化為0。其實全局變量也具備這一屬性,因為全局變量也存儲在靜態(tài)數據區(qū)。在靜態(tài)數據區(qū),內存中所有的字節(jié)默認值都是0x00,某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣,我們可以一個一個地把所有元素都置0,然后把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態(tài)的,就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數組當字符串來用,但又覺得每次在字符數組末尾加’\0’太麻煩。如果把字符串定義成靜態(tài)的,就省去了這個麻煩,因為那里本來就是’\0’。不妨做個小實驗驗證一下。
    #include
    int a;
    int main(void)
    {
    int i;
    static char str[10];
    printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
    return 0;
    }
    程序的運行結果如下
    integer: 0; string: (begin)(end)
    最后對static的三條作用做一句話總結。首先static的最主要功能是隱藏,其次因為static變量存放在靜態(tài)存儲區(qū),所以它具備持久性和默認值0。