C语言static和extern在头文件中注意事项

一、static

前言：

static修饰局部变量：延长变量声明周期

static修饰全局变量或函数：限制其作用域只在当前源文件中有效

1.1在头文件中用static修饰变量

1，当头文件中有static变量，那么在所有包含该头文件的源文件中都定义了仅自己可见的static变量，不同源文件中使用的也是仅属于自己的static变量，并不是同一个（每个包含的.c拷贝自己的一份static修饰的全局变量，在各自的.c中修改值不影响其它.c文件）。

2，当头文件中定义了普通的全局变量，所有包含该头文件的源文件都会定义一个相同名称的全局变量，编译时不会报错，但当所有 .o 文件被链接成一个可执行文件时，如果多个 .o 文件中有相同名字的全局变量，链接器解析所有的全局变量的引用时会报错，因为它不知道应该链接哪一个。

1.2 在头文件中用static修饰函数       --谨慎使用

如果在头文件中声明了static函数，那么所有包含它的源文件都会存在该static函数声明。如果一些源文件要使用该函数，由于static函数仅在当前源文件作用域可见，那么必须在每一个要使用该函数的源文件中都有函数实现，如果仅在一个源文件中实现，其他源文件使用则会编译错误，因为这个实现对于其他源文件是不可见的。

1. 3 static修饰结构体中的成员无效   --错误

在 C 语言中，不能直接在结构体定义时为成员添加  static 修饰符。结构体的成员通常是作为实例的一部分进行定义的，而 static修饰符通常用于控制变量的生命周期和作用域，与结构体成员的实例化过程不兼容。

示例（无效）：

struct MyStruct {
    static int x;  // 错误：无法在结构体中使用 static 修饰成员
};

二、extern

2.1extern修饰头文件中变量

        sharedVariable在source1.c中定义，并在source2.c中使用。两个源文件都包含了header.h，它们共享同一个变量实例，而不是各自有自己的拷贝。

例如：

header.h:

#ifndef HEADER_H 
#define HEADER_H 
extern int sharedVariable; // 声明一个外部变量 
#endif // HEADER_H

 source1.c:

#include "header.h" 
int sharedVariable = 10; // 定义并初始化外部变量

source2.c: 

#include "header.h" 
void someFunction() { 
    sharedVariable += 5; // 可以访问和修改外部变量 
}

 

2.2 使用 extern 关键字的注意事项

作用范围：extern 声明的变量或函数在当前文件中有效。如果需要在多个文件中使用该函数或变量，可以在公共头文件中声明。

extern 声明的变量不能在声明时赋初始值。例如：

extern int x = 10;  // 错误

可以在多个文件中使用extern声明同一个全局变量或函数，但只能在一个文件中定义它们。将 extern 声明放在头文件中，供多个源文件包含，这是一个常见的做法。例如：

// global.h
extern int globalVariable;  // 声明全局变量
extern void printMessage();  // 声明函数

另外：

        在a.c中写的函数，在a.h对该函数声明，在b.c中使用a.c中的函数直接包含a.h即可。因为在头文件中声明函数时，extern 关键字是可选的，extern 关键字通常用于声明全局变量。对于函数声明，默认就是外部链接。

 

3 其它

如果你在头文件中直接定义了一个全局变量，那么它会在每个包含该头文件的源文件中都被定义一次，导致 多重定义 问题。

假设你在头文件中直接定义了一个变量，例如：

// header.h
int myGlobalVar = 10;  // 直接在头文件中定义变量

然后在多个源文件中包含了这个头文件：

// file1.c
#include "header.h"
void modifyVar1() {
    myGlobalVar = 20;  // 修改 myGlobalVar
}

// file2.c
#include "header.h"
void modifyVar2() {
    myGlobalVar = 30;  // 修改 myGlobalVar
}

编译错误：

multiple definition of `myGlobalVar`

注：有的编译器不报错。今天接手一套代码，我编译报错，找了好久才发现前人在头文件中定义的变量在多个源文件包含，导致报上面这个编译错误，由于涉及太多，可在头文件中定义的变量前加static避免(要确保该变量只在一个源文件中被使用)；

static 和 extern不能同时用于同一个变量。

static 和 extern 是两个具有相反含义的关键字。

• static 关键字用于声明一个变量时，会限制该变量的作用域，使其只能在声明它的文件内部访问。这意味着即使它是一个全局变量，它也不会被其他文件看到。

• extern 关键字用于声明一个变量时，表示该变量是在其他地方定义的，允许当前文件访问到这个变量。 extern 通常用于声明全局变量，以便在多个文件中访问同一个全局变量。如果你尝试将 static 和 extern 同时用于一个变量，编译器会报错，因为这两个关键字是互斥的。
                        
参考链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhu_superman/article/details/134987096