static的用法

在一个文件中定义static变量,说明该变量只能在该文件中使用,在方法中定义static变量,该变量将程序开始时存在直到程序结束,在类中定义static变量,该变量随该类的第一个对象出现而存在,并被该类所有对象共同拥有。

静态变量作用范围在一个文件内,程序开始时分配空间,结束时释放空间,默认初始化为0,使用时可以改变其值。

    静态变量或静态函数只有本文件内的代码才能访问它,它的名字在其它文件中不可见。
用法1:函数内部声明的static变量,可作为对象间的一种通信机制
    如果一局部变量被声明为static,那么将只有唯一的一个静态分配的对象,它被用于在该函数的所有调用中表示这个变量。这个对象将只在执行线程第一次到达它的定义使初始化。
用法2:局部静态对象
    对于局部静态对象,构造函数是在控制线程第一次通过该对象的定义时调用。在程序结束时,局部静态对象的析构函数将按照他们被构造的相反顺序逐一调用,没有规定确切时间。
 用法3:静态成员和静态成员函数
  如果一个变量是类的一部分,但却不是该类的各个对象的一部分,它就被成为是一个static静态成员。一个static成员只有唯一的一份副本,而不像常规的非static成员那样在每个对象里各有一份副本。同理,一个需要访问类成员,而不需要针对特定对象去调用的函数,也被称为一个static成员函数。
类的静态成员函数只能访问类的静态成员(变量或函数)。

用static声明的函数和变量小结

    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。

 Tips:
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.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(这样的函数被称为:带“内部存储器”功能的的函数)
E.函数中必须要使用static变量情况: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。

    函数前加static使得函数成为静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式,而是指对函数的作用域仅局限于本文件(所以又称内部函数)。使用内部函数的好处是: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。

全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量的区别

变量可以分为:全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量。

(1) 按存储区域分,全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的静态存储区域,局部变量存放在内存的栈区。

(2) 按作用域分,  全局变量在整个工程文件内都有效;静态全局变量只在定义它的文件内有效;静态局部变量只在定义它的函数内有效,只是程序仅分配一次内存,函数返回后,该变量不会消失;局部变量在定义它的函数内有效,但是函数返回后失效。

     全局变量(外部变量)的说明之前再冠以static就构成了静态的全局变量。全局变量本身就是静态存储方式,静态全局变量当然也是静态存储方式。这两者在存储方式上并无不同。这两者的区别虽在于非静态全局变量的作用域是整个源程序,当一个源程序由多个源文件组成时,非静态的全局变量在各个源文件中都是有效的。 而静态全局变量则限制了其作用域,即只在定义该变量的源文件内有效,在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于静态全局变量的作用域局限于一个源文件内,只能为该源文件内的函数公用,因此可以避免在其它源文件中引起错误。

    从以上分析可以看出, 把局部变量改变为静态变量后是改变了它的存储方式即改变了它的生存期。把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作用域, 限制了它的使用范围。

(1) static 函数与普通函数作用域不同。仅在本文件。只在当前源文件中使用的函数应该说明为内部函数(static),内部函数应该在当前源文件中说明和定义。对于可在当前源文件以外使用的函数,应该在一个头文件中说明,要使用这些函数的源文件要包含这个头文件

(2) static全局变量与普通的全局变量有什么区别:static全局变量只初始化一次,防止在其他文件单元中被引用;

(3) static局部变量和普通局部变量有什么区别:static局部变量只被初始化一次,下一次依据上一次结果值;
(4) static函数与普通函数有什么区别:static函数在内存中只有一份,普通函数在每个被调用中维持一份拷贝.
(5) 全局变量和静态变量如果没有手工初始化,则由编译器初始化为0。局部变量的值不可知。


<think>好的,我现在要帮用户理解C语言中的static关键字用法,并且给出示例。用户之前已经提供了一些相关的引用资料,我需要结合这些资料,以及之前的对话历史来组织回答。 首先,我需要回顾用户的问题。用户明确说:“我想了解C语言中static关键字的用法 请问C语言 static关键字 用法 示例”。所以需要覆盖static的三种用法:修饰局部变量、全局变量和函数,并且给出每个用法的示例代码。 接下来,我需要查看用户提供的引用内容。引用[1]和[3]详细解释了static的不同用法,尤其是引用[3]分三个部分详细说明了修饰局部变量、全局变量和函数的情况,并提供了代码示例。引用[4]也给出了一个简单的static局部变量的例子。引用[2]虽然主要讲关键字,但提到signed,可能和static无关,但可以忽略这部分。 用户之前的对话中,我提供了一个缓存程序的C代码,其中可能没有使用static,但用户现在的问题是关于static的,所以需要切换主题。 接下来,我需要确保回答结构清晰,分点说明每个用法,并给出对应的示例代码。同时,用户可能需要知道每个用法的原理,比如存储位置、生命周期、作用域变化等。 需要注意用户可能对static的不同作用场景容易混淆,比如局部变量和全局变量被static修饰后的区别。需要明确说明:修饰局部变量时,改变存储位置和生命周期,但作用域不变;修饰全局变量和函数时,改变链接属性,限制为文件内使用。 另外,用户可能对示例代码有疑问,所以需要确保代码正确,并且有注释说明预期结果。比如在局部变量的例子中,未用static时每次调用函数变量重置,而使用static后变量保持值。 还需要注意术语的准确性,比如“外部链接属性”变为“内部链接属性”等,确保和引用[3]中的描述一致。 可能还需要提到多文件编程的情况,比如static全局变量和函数在其他文件中不可见,这在实际项目中的用途,比如隐藏实现细节,避免命名冲突。 最后,生成相关问题需要考虑用户可能的进一步疑问,比如与extern的区别,内存管理影响,设计模式中的应用等。 总结回答结构: 1. static修饰局部变量:生命周期延长,作用域不变,示例代码。 2. static修饰全局变量:限制作用域到文件,示例代码。 3. static修饰函数:限制作用域到文件,示例代码。 4. 注意事项:如初始化次数,线程安全等。 确保使用中文,代码格式正确,引用标识正确添加,比如引用[^3]和[^4]在适当的位置。同时,根据用户之前的回复,可能需要参考之前的引用资料中的内容,比如存储区域的变化(栈区到静态区)等。 现在需要将这些内容整合成自然流畅的回答,分点说明,每个部分有示例代码和解释,最后添加相关问题。</think>根据您对C语言static关键字的学习需求,结合参考资料[^3][^4],我将从存储原理、作用范围、代码示例三个维度为您详细解析其核心用法: ### 一、修饰局部变量(改变存储位置) ```c #include <stdio.h> void counter() { static int count = 0; // 静态局部变量 count++; printf("调用次数: %d\n", count); } int main() { for(int i=0; i<3; i++){ counter(); // 输出:1 2 3 } return 0; } ``` **特性**: 1. 变量存储在**静态区**而非栈区[^3] 2. 生命周期延长至程序结束(但作用域仍限制在函数内) 3. 仅初始化一次(示例中的`count=0`仅执行一次) ### 二、修饰全局变量(限制作用域) **文件A.c** ```c static int private_var = 100; // 仅本文件可见 void show_var() { printf("文件A内部访问: %d\n", private_var); } ``` **文件B.c** ```c extern int private_var; // 链接错误!无法访问其他文件的static全局变量 ``` ### 三、修饰函数(限制可见性) **文件utils.c** ```c static void internal_func() { // 私有函数 printf("工具函数内部调用\n"); } public_func() { internal_func(); // 本文件内可调用 } ``` **文件main.c** ```c extern void internal_func(); // 编译错误!无法访问其他文件的static函数 ``` ### 四、特殊注意事项 1. **初始化规则**:静态变量默认初始化为0 ```c static int arr[5]; // 自动初始化为全0 ``` 2. **线程安全**:多线程环境下需加锁保护 3. **内存管理**:静态变量无法通过指针释放 ```mermaid graph TD A[static关键字] --> B[局部变量] A --> C[全局变量] A --> D[函数] B --> E[存储到静态区] B --> F[保持函数内作用域] C --> G[限制文件内可见] D --> H[隐藏函数实现] ```
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