C语言——static详解

简介

static 关键字用于定义 静态变量，它可以应用于局部变量、全局变量以及函数。

静态局部变量

• 定义和作用域：静态局部变量是在函数内部定义的，但它的生命周期不局限于函数调用期间。它会在程序运行期间保持其值，即使函数调用结束后，静态局部变量也不会被销毁。

• 初始化：静态局部变量只会在程序开始运行时初始化一次。之后，每次调用函数时，静态局部变量的值都会保留上次的状态。

• 使用：静态局部变量通常用于需要记住函数状态的情况，例如在递归函数中保持计数器或缓存值。

示例：

#include <stdio.h>

void counter() {
    static int count = 0; // 静态局部变量
    count++;
    printf("Count: %d\n", count);
}

int main() {
    counter(); // 输出 Count: 1
    counter(); // 输出 Count: 2
    counter(); // 输出 Count: 3
    return 0;
}

在上面的例子中，count 是一个静态局部变量。每次调用 counter() 函数时，count 都会保持其之前的值并递增，而不是每次都重新初始化为 0。

静态全局变量

全局变量默认在整个程序中都可以访问，但如果使用 static 关键字声明一个全局变量，则这个变量的 作用域 限制在声明它的文件内部，不能被其他文件访问。

示例：

// file1.c
#include <stdio.h>

static int globalVar = 10; // 静态全局变量

void printGlobalVar() {
    printf("Global variable: %d\n", globalVar);
}

// file2.c
extern void printGlobalVar();

int main() {
    printGlobalVar(); // file1.c 中的函数，输出 Global variable: 10
    // printf("%d", globalVar); // 错误：file2.c 中无法访问 globalVar
    return 0;
}

在这个例子中，globalVar 是一个静态全局变量，尽管它在 file1.c 中声明，但 file2.c 无法直接访问它。静态全局变量的这种作用域限制提高了程序的模块化，防止命名冲突。

静态函数

当 static 关键字用于函数时，函数的 作用域 被限制在声明它的文件内部。换句话说，静态函数只能在声明它的文件中调用，不能被其他文件所用。

示例：

// file1.c
#include <stdio.h>

static void staticFunction() {
    printf("This is a static function.\n");
}

void callStaticFunction() {
    staticFunction();
}

// file2.c
extern void callStaticFunction();

int main() {
    callStaticFunction(); // 调用 file1.c 中的函数
    // staticFunction(); // 错误：file2.c 中无法访问 staticFunction
    return 0;
}

在这个例子中，staticFunction 是一个静态函数，只能在 file1.c 中调用，而 file2.c 中无法直接调用它。

总结

• 静态局部变量：在函数内声明的 static 变量在函数的多次调用之间保持其值，但作用域仍然限于函数内。
• 静态全局变量：在文件内声明的 static 变量作用域仅限于该文件，其他文件不能访问它。
• 静态函数：声明为 static 的函数只能在声明它的文件中调用，不能被其他文件所用。

static 关键字主要用于控制变量和函数的生命周期和作用域，以提高代码的封装性、模块化和安全性。