一文带你了解C语言中static关键字的3个作用

2023-05-15 05:05:57 关键字带你一文

1.修饰局部变量

一个“正常”的局部变量，不被static修饰时，是在内存中的栈区上创建的。在栈区上创建的变量的特点是：进入作用域时创建，出作用域时销毁。比如：

void func()
{
	int i = 1;
	++i;
	printf("%d ", i);
}

int main()
{
	for (int i=0; i<10; ++i)
	{
		func();
	}
	return 0;
}

main函数和func函数里的i变量都是“正常”的局部变量，进入作用域创建，出作用域销毁。对于main函数里的i，代码执行到for循环时创建，一旦for循环结束，就会被销毁。不过，我们重点看func函数里的i，这个i也是局部变量，并且和main函数里的i不是一个变量，因为在不同的作用域里。每次调用func函数，都会创建一个i，调用结束后，这个i就被销毁了。

本质上，“正常”的局部变量的生命周期被作用域限定，进入作用域创建，出作用域销毁。所以每次调用func时，都是先创建一个i并初始化成1，i自增变成2，打印i的值（即2），func函数执行结束时把i给销毁。下次调用时还会重新创建一个i，重复上次调用的过程。如果调用10次，屏幕上就会打印10个2。

如果func里的i是被static修饰的呢？

void func()
{
	static int i = 1; // 静态的局部变量
	++i;
	printf("%d ", i);
}

int main()
{
	for (int i=0; i<10; ++i)
	{
		func();
	}
	return 0;
}

当一个局部变量被static修饰时，该局部变量称为静态的局部变量。静态的局部变量和“正常”的局部变量不同，不是在栈区上创建的，而是在静态区上创建的。在静态区上创建的变量，生命周期是全局的，也就是说，静态局部变量的生命周期和程序的生命周期相同。

第一次调用func函数时，会在func函数内部创建一个静态的局部变量i，这个i是存储在静态区的。接着i++，打印2。当func函数执行结束时，由于i是存储在静态区的，并不会被销毁，也就是说，这个i还在。所以下次调用func函数时，并不会重新创建i，此时使用的i变量还是上次留下来的i，会保留上次的值，即2，++后打印3。再下次调用，++后打印4，以此类推。输出结果：

总结一下：static修饰局部变量，改变了变量的存储位置，本来一个局部变量是存储在栈区的，被static修饰之后就存储在静态区了。而静态区的变量的生命周期是全局的，出了作用域不会被销毁，下次进入作用域时还在。

注意：静态的局部变量虽然生命周期和“正常”的局部变量不同，但是作用域并没发生改变，仍然是在其局部范围内可以被使用。

2.修饰全局变量

一个“正常”的全局变量是具有外部链接属性的，也就是说，在一个文件内定义的全局变量，其他文件内是可以使用的，这个变量是跨文件的。当然，跨文件使用全局变量必须先声明。比如我创建2个文件，分别是test.c和main.c：

// test.c
int g_val; // 全局变量

// main.c
extern int g_val; // 跨文件使用需用extern声明
int main()
{
	g_val = 2023; // 可以跨文件使用
	return 0;
}

全局变量如果被static修饰，称为静态的全局变量。静态的全局变量具有内部链接属性，换句话说，静态的全局变量不能跨文件使用。比如：

// test.c
static int g_val; // 静态的全局变量

// main.c
extern int g_val; // 哪怕用extern声明了
int main()
{
	g_val = 2023; // 不能使用了，这么写会报错
	return 0;
}

此时的g_val是不能跨文件使用的。以上的写法会报错：找不到g_val。

总结一下：static修饰全局变量，改变了其链接属性。本来一个“正常”的全局变量是具有外部链接属性的，可以跨文件使用。但是被static修饰之后，具有内部链接属性，只能在所在的文件使用，不能跨文件使用了。相当于改变了变量的作用域。

注意：虽然静态的全局变量的作用域和“正常”的全局变量不同，但是其生命周期并没有被static改变，仍然和程序的生命周期相同。

3.修饰函数

一个“正常”的函数也是具有外部链接属性的，也能够跨文件使用。举个例子：

// test.c
int Add(int x, int y) 
{ 
	return x + y; 
}

// main.c
extern Add(int x, int y); // 声明时extern关键字、形参名x和y可以省略
int main()
{
	int sum = Add(2, 3);
	return 0;
}

一旦一个函数被static修饰，称为静态的函数。静态的函数和静态的全局变量类似，其链接属性从外部变为内部，不能跨文件使用了。比如：

// test.c
static int Add(int x, int y) 
{
	return x + y; 
}

// main.c
extern Add(int x, int y); // 哪怕声明了
int main()
{
	int sum = Add(2, 3); // 不能跨文件使用了，这么使用会报错
	return 0;
}

总结一下：本来一个“正常”的函数具有外部链接属性，可以跨文件使用，被static修饰后，其链接属性变成内部的链接属性，不能跨文件使用了，只能在自己所在的源文件内部使用。

总结

1.static修饰局部变量，称为静态的局部变量，改变了局部变量的存储位置（栈区->静态区），相当于改变了其生命周期，出了作用域不会被销毁，下次进入作用域时还在，但是其作用域仍然是其所在的局部范围。

2.static修饰全局变量，称为静态的全局变量，改变了全局变量的链接属性（外部的->内部的），相当于改变了其作用域，使得其不能跨文件使用了，但是其生命周期仍然是全局的。

3.static修饰函数，称为静态的函数，改变了函数的链接属性（外部的->内部的），使得其不能跨文件使用。

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1.修饰局部变量

2.修饰全局变量

3.修饰函数

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