static的滥用与变态的阉割

什么情况下需要用局部静态变量呢？需要保留函数上一次调用结束时的值时，例如可以用下面的方法求n!。
例7.17 输出1到5的阶乘值。

#include <stdio.h>
int main( void )
{int fac(int n);
  int i;
  for(i=1;i<=5;i++)
    printf("%d!=%d\n" ,i,fac(i) );
  return 0;
}
int fac(int n)
{static int f=1;
  f=f*n;
  return(f);
}

————谭浩强，《C程序设计》（第四版），清华大学出版社， 2010年6月，p207

    这段程序的输出结果是：
    1！=1
    2！=2
    3！=6
    4！=24
    5！=120
    看起来似乎没有问题，然而稍微仔细思考一下就不难发现，如果若问题再补充一个要求时，比如在求完1到5的阶乘后再重新求3的阶乘时，那个fac()函数彻底报废、毫无用处。而造成这种结局的原因则是fac()函数对static莫名其妙的滥用，亦即在不该使用static局部变量时使用了static局部变量。
    为了进一步分析这种写法的荒谬，下面把fac()函数的内容等价地还原到调用者main()函数中，这样代码就变成了

#include <stdio.h>
int main( void )
{
  int i;
  for ( i = 1 ; i <= 5 ; i++ )
    {
     static int f = 1 ;    
     f *= i ;
     printf("%d!=%d\n" , i , f ); 
    }
  return 0;
}

这段代码与样本中代码在功能上是等效的，但却没有样本代码的毛病。从这段代码中不难看出代码段

for ( i = 1 ; i <= 5 ; i++ )
  {
   static int f = 1 ;    
   f *= i ;
   printf("%d!=%d\n" , i , f ); 
  }

是一个有机的功能整体，其中i的取值顺序、static局部变量f及求阶乘的运算“f *=i”三者之间互相依赖，唇齿相依。
样本代码的荒谬则在于把紧密依赖、三位一体的东西变态地阉割出一部分来，并把阉割出的部分写成了只能一次性使用的“残疾”函数。由于阉割出的部分包含static局部变量，fac()函数的行为对调用次序具有强烈的依赖性，函数就其本性来说根本不应该具有这种娇生惯养的依赖性。在大多数情况下，只要函数的调用者提供正确的实参，函数都应该产生正确的副效应和返回值，这才是函数的本分。它与调用者之间只应该存在必要的联系，所谓“必要”就是不多也不少的参数，除此之外不应该再有什么别的联系，这就是所谓的“低耦合”的含义。一旦违背了这个原则，比如样本代码那样阉割不可分的功能，就必然导致变态的强耦合联系方式。在不满足这种苛刻的强耦合条件下，函数就会变得毫无用处。这就好比把一个完整的计算机主板掰成两半，再用胶水粘合在一起，摆摆样子可以，但主板被分开的任何一部分都已经成了废品。在函数中滥用static局部变量，最终的效果多半如此。
那么，是否static局部变量绝对不可以使用呢？倒也不是。但总的来说static局部变量的适应范围较窄。下面的例子中对static局部变量的使用就非常恰当，无论是把数组name设置为局部还是把它设定为static存储类别都非常恰到好处。

#include <stdio.h>
 
char * month(unsigned) ;
 
int main( void )
{
  puts( month(10) );
  return 0;
}
 
char * month(unsigned m) 
{
  static char * const name[12] 
  = {"Jan","Feb","Mar","Apr","May","Jun",
     "Jul","Aug","Sep","Oct","Nov","Dec",};
  return name[m-1];   
}