全局变量，静态变量，extern，static

最新推荐文章于 2025-06-07 18:28:51 发布

十日十月

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分类专栏：基本语法

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/c4501srsy/article/details/7751315

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本文详细介绍了C++中的全局变量与作用域概念，包括编译单元的概念、extern关键字的使用方法及其对全局变量作用域的影响，以及static关键字如何限定变量的作用范围。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

参见文章：http://blog.youkuaiyun.com/deirdre/article/details/5452624

1、编译单元(模块)：

编译单元就是指在编译阶段生成的每个obj文件，一个obj文件就是一个编译单元，也就是说一个cpp(.c)和它相应的.h文件共同组成了一个编译单元，一个工程由很多个编译单元组成，每个obj文件里包含了变量存储的相对地址等。

2、extern修饰全局变量

声明变量或函数，扩展其在程序文件中的作用域。声明函数或全局变量的作用范围的关键字，其声明的函数和变量可以在本模块活其他模块中使用，记住它是一个声明不是定义 ! 全局变量的定义和声明一般情况下最好分开。

默认情况下全局变量只能在定义它的文件中使用，但如果在另一个文件中将这个变量声明为外部变量，那么这个变量的作用域将被扩展到另外一个文件中。

extern常用方法：

1、在cpp文件中定义全局变量（函数外部）；

2、在对应的h文件中，声明外部变量extern；

3、在需要用到这个全局变量的地方，include”**.h”即可

更改1：若将fun1.h中extern int total注释掉，程序报错：mymain.cpp(7) : error C2065: 'total' : undeclared identifier.

更改2：在更改1的基础上，在mymain.cpp中，fun函数和main函数内部都加上extern int total；运行成功！！

更改3：之前的全局变量是定义在fun1.cpp中，这次换一个位置，定义在mymain.cpp中，将fun1.cpp中的int total=8剪切到mymain.cpp的最上部（fun函数上方）。然后，将fun1.h中externint total声明剪切到fun1.cpp中；程序可以成功运行！！

更改4：可以替代#include”fun1.h”，如下图

3、static

模块作用域。static修饰变量的同时进行初始化，限制变量使用范围为定义它的模块（h，cpp），不是整个程序。

可用于修饰局部变量，全局变量。（而extern只能用于扩展没有用static修饰的全局变量）

修饰局部变量：扩展局部变量生存期。。修饰全局变量：限制全局变量的作用域只能在定义该变量的文件中才能使用。static变量的定义和声明是一起的，不能分开，若没有复制，自动初始化为0；

首先，我要告诉你static与extern是一对“水火不容”的家伙，也就是说extern和static不能同时修饰一个变量；

其次，static修饰的全局变量声明与定义同时进行，也就是说当你在头文件中使用static声明了全局变量后，它也同时被定义了；

最后，static修饰全局变量的作用域只能是本身的编译单元，也就是说它的“全局”只对本编译单元有效，其他编译单元则看不到它。

如:

static实验1：测试static变量是否外部可用
test1.h :
#ifndef TEST1H
#define TEST1H
static char g_str[] = "123456";
void fun1();
#endif

test1.cpp:
#include "test1.h"
void fun1()
{ cout << g_str << endl; }

test2.cpp
#include "test1.h"
void fun2()
{   cout << g_str << endl; }

以上两个编译单元可以连接成功, 当你打开test1.obj时，你可以在它里面找到字符串"123456", 同时你也可以在test2.obj中找到它们，它们之所以可以连接成功而没有报重复定义的错误是因为虽然它们有相同的内容，但是存储的物理地址并不一样，就像是两个不同变量赋了相同的值一样，而这两个变量分别作用于它们各自的编译单元。
也许你比较较真，自己偷偷的跟踪调试上面的代码,结果你发现两个编译单元（test1, test2）的g_str的内存地址相同，于是你下结论static修饰的变量也可以作用于其他模块，但是我要告诉你，那是你的编译器在欺骗你，大多数编译器都对代码都有优化功能，以达到生成的目标程序更节省内存，执行效率更高，当编译器在连接各个编译单元的时候，它会把相同内容的内存只拷贝一份，比如上面的"123456", 位于两个编译单元中的变量都是同样的内容，那么在连接的时候它在内存中就只会存在一份了，如果你把上面的代码改成下面的样子，你马上就可以拆穿编译器的谎言:
test1.cpp:
#include "test1.h"
void fun1()
{ g_str[0] = 'a';
cout << g_str << endl;
}

test2.cpp
#include "test1.h"
void fun2()
{ cout << g_str << endl; }

void main()
{ fun1(); // a23456
fun2(); // 123456
}

这个时候你在跟踪代码时，就会发现两个编译单元中的g_str地址并不相同，因为你在一处修改了它，所以编译器被强行的恢复内存的原貌，在内存中存在了两份拷贝给两个模块中的变量使用。
正是因为static有以上的特性，所以一般定义static全局变量时，都把它放在原文件中而不是头文件，这样就不会给其他模块造成不必要的信息污染，同样记住这个原则吧！

static实验2：测试static函数是否外部可用

1、将fun1模块中outfun函数定义为static，也就将该函数的作用域限制在fun1模块中，在mymain模块中是不可见的。2、在定义函数时在函数首部的最左边加上static可以把该函数声明为内部函数（又叫静态函数），这样该函数就只能在其定义所在的文件中使用，如果在不同的文件中有同名的内部函数，则互不干扰。

3、上述程序设计错误，既然加了static，那么mymain中是不能用outfun函数的，若要用，加extern，参见上面的实验。

突然有个问题，为什么要用static？？？

文件a.c
staticint i; //只在a文件中用
int j; //在工程里用
staticvoid init()      //只在a文件中用
{
}
void callme()   //在工程中用，可用通过#include“”来调用，但加了static后就不行了
{
   staticintsum;
}