static和extern的用法小结

以前写程序是，基本不管static和extern，一个工程文件也只有一个c文件。今天尝试用多个文件来写，自然就涉及到这两个关键词的使用，自己查了些资料，并且做了些实验，总结如下。

 

extern的用法

• 可以扩展外部变量的作用域

如果在程序中某个地方定义了一个外部变量， 那么使用extern就可以扩展它的作用域。

举个栗子

#include <iostream>

using namespace std;
void fun();

int main()
{
    extern int t;  //将外部变量t的作用域拓展到从此处开始
    fun();
    cout << "t=" << t << endl;
    return 0;
}

int t;
void fun()
{
    t = 100;
}

 输出为

如果没有extern那句，主函数在执行到  cout << "t=" << t << endl  这句时，就不知道 t 是啥玩意。

但是要说明一点， 即使没有extern那句， fun() 函数也能顺利执行。

栗子：

#include <iostream>

using namespace std;
void fun();

int main()
{
//    extern int t;
    fun();
    return 0;
}

int t = 3;
void fun()
{
    t += 100;
    cout << "hhh" << t << endl;
}

 

 输出为

这是因为int t = 3 这句的作用域已经包含了fun()函数了。

 

• 将外部变量的作用域拓展到其它文件

当你想在一个工程里用多个文件来写整个大程序，那么你在一个文件里定义了一个全局变量（外部变量）， 不作声明的话，另一个文件是找不到这个变量的， 不像写在一个文件里那么简单。

这时就可以用extern来搞事了。其实这一点完全可以类比上一个作用，也就是说明extern不仅可以在一个文件里扩展作用域，在整个工程里都是可以的。

栗子：

 //main.c文件
 1 #include <iostream>

using namespace std;
void fun();

int t;
int main()
{
    t = 1;
    fun();
    cout << "t=" << t << endl;
}

//另一个.c文件
1 #include <iostream>

using namespace std;

extern int t;
void fun()
{
    t += 100;
}

输出

 

有必要说明一下，extern声明的必须得是外部变量，即定义在函数外面的变量， 要是你把第一个点的程序里面int t 写在子函数内部， 就会报错。第二点的也不能写在子函数里面。

 /***************************分割线***********************/

static的用法

• 阻止extern来扩展作用域

比如上面第一点中如果在int t 的前面加上static，那么extern不起作用了，就会报错。第二点也是这样。通常一个大工程会分给好多人一起写，如果一个人确定自己这个文件里的这个变量不会被其它文件使用，又不想被其它文件误用， 就加个static，起到隔离的作用。

• 使某个局部变量在函数调用结束后保留原值

我们知道在一个函数里定义的变量，会在函数调用结束后被抹去，就像做梦一样，什么都没了。但是如果在函数里的某个变量前加一个static， 它的值就不会消失，好比你下次做梦还能接着上次的做。。。

举个栗子

#include <iostream>

using namespace std;
void fun();

int main()
{
    fun();
    fun();
    fun();
}

void fun()
{
    static int t = 1;
    t++;
    cout << t << endl;
}

输出

如果没有static，就会输出3个2。

也就是说static int t = 1; 这句话只会执行一遍，即初始化t 只有一遍。之后再到这里，它会直接跳过。

 

但是有人会说，这个不就和写一个大全局变量的用法重复了吗。确实，如果你在main函数前面直接定义一个全局变量int t; 实现效果是一样的

代码为

#include <iostream>

using namespace std;
void fun();
int t = 1;
int main()
{
    fun();
    fun();
    fun();
}

void fun()
{
    t++;
    cout<< t << endl;
}

输出一样。

 

但是，两种做法其实并不一样，要是用static来写，那么只是把t 的生存期变长了，作用域并不会改变。也就是说，t 这个变量虽然在函数调用结束后，其值并不会消失，但是并不能在函数外面使用它。

它只能在函数里产生作用，在函数外面根本不知道有这个东西，甚至也可以定义一个t 的变量，而且并不会产生冲突。好比说，你梦里面干的事只能在你梦里干，就算你每次做梦都接着上次的做，然而现实生活中别人是不知道你做了啥梦。

栗子

#include <iostream>

using namespace std;
void fun();

int main()
{
    int t = 100;
    fun();
    cout << t << endl;
    fun();
    t++;
    fun();
    cout << t << endl;
}

void fun()
{
    static int t = 1;
    t++;
    cout<< t << endl;
}

输出为

此时就像正常没有static 来处理t 一样，二者不会产生冲突。很神奇。

 

在自己瞎搞的过程中，我还发现一个现象。当你把刚刚那个代码中main 函数里的 int t = 100; 拿到main 函数外面，当成全局变量， 输出是一样的。

不仅如此，你把它写成全局变量后，即使再把子函数里的static去掉， 输出还是一样的。

这就说明了，一个大全局变量遇到子函数里定义的长得一样的小变量，大全局变量并不会影响小变量，读者可以自己试试。

我想可以这样理解这种情况，当你定义了一个大全局变量后，全局都可以使用，但是要是你在子函数中（不是main函数）也定义了一个相同的变量，无论你是否用static，子函数就按子函数定义的来搞，子函数结束，并不会影响你的大全局变量。