C/C++ extern和static的使用详解

2022-11-13 11:11:42 static extern 详解

前言

在讲到extern和static的时候先了解一下定义和声明的基本概念

定义(define):

A variable is defined when the compiler allocates the storage for the variable，就是我们的变量个其存储的具体值相关联

声明(declared)

编译器声明这个变量的存在，宣告其类型但是并不关联某个存储的具体值

你可以声明一个变量多次，但是你只能定义其一次并且给一个范围，我们定义一个变量也是声明，但不是所有的声明都是定义

extern

我们在全局声明/定义一个变量最好的一个方法是在头文件中用关键字extern声明一个变量
在我们工程中，一般用一个头文件声明全部所需的全局变量(当然用extern)，然后在所有其他的.c文件中include这个头文件，假设我们有三个文件分别是file3.h,file1.c,file2.c
内容分别如下
var.h

extern int global_var;

var.c

#include "var.h"
#include "prog1.h" //function declarations,我们示例中没有将函数原型头文件写出来

int global_var = 33;

int increment(void) { return global_variable++ }

main.c

#include "var.h"
#include "prog1.h"
#include <stdio.h>
//注意我们没有include file1.c

void use_it(void){
	printf("global var : %d\n",global_var++);
}

然后我们编译 (记住不编译头文件)

GCc main.c var.c -o out.c

为什么我们的main不include var.c就知道global_var的具体值呢？因为我们说过一个全局变量只能定义一次，但是可以声明多次，global_var分别在main,c和var.c中声明了，但是只在var.c中定义，换个角度，global_var的生命周期是全局也就是整个软件的生命周期，整个软件的生命周期包含三个文件，且global_var不定义在堆栈中，而是声明在bss中，定义在initialed data区域中

static

static也是全局但是其作用域不是全局而是本文件中，所以其他的文件include一个含有static的头文件，且试图定义他会报错，因为static变量的作用域只在声明他的头文件中

还是上述的程序但是我们把extern改为static了
var.h

static int global_var;

var.c

#include "var.h"
#include "prog1.h" //function declarations,我们示例中没有将函数原型头文件写出来

int global_var = 33;

int increment(void) { return global_variable++ }

main.c

#include "var.h"
#include "prog1.h"
#include <stdio.h>
//注意我们没有include file1.c

void use_it(void){
	printf("global var : %d\n",global_var++);
}

开始编译发现错误

c++ static members in class

简而言之就是我们的class里面搞一个static的成员,我们知道static的作用域虽然是全局只存在于本文件，那么将一个static放在一个class中间是什么意思呢？
在Cpp的类中使用static就不再和C一样局限于定义的文件中了，在Cpp的class中用static修饰成员有以下的特点

当这个class建立的时候，此class内的static成员在只有一份，无论创建多少个class对象，且每个对象都是共享这个static成员的，换句话说无论多少个对象创建，class的static成员都是第一无二的，且内存中只有一份
static成员的初始化发生在此class所有对象创建前
他的声明周期是全程序

我们写一个程序，写一个class，在其public中搞一个static member，且在class的构造函数中对这个static member + 1，意味着此static成员作用是统计有多少个class对象成员

static_mamber.h

using namespace std;
class Box{
public:
        static int objcount;
        Box(double l,double b, double h);
        double volume();
private:
        double length;
        double breadth;
        double height;
};

static_member.cpp

#include "static_member.h"
#include <iOStream>

using namespace std;


int Box::objcount = 0; //static成员的初始化在创建所有的class对象之前
//构造函数
Box::Box(double l, double b, double h)
        :length(l),breadth(b),height(h){
                cout << "construct is called," << endl;
                objcount++;
        }

double
Box::volume(){
        return length * breadth * height;
}

main.cpp

#include "static_member.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void){
        Box Box1(3.3,1.2,1.5);
        Box Box2(8.5,6.0,2.0);

        cout << "total Box object is "<< Box::objcount << endl;

        return 0;
}

编译

g++ static_member.cpp main.cpp  -o static_member.o

得到结果

construct is called,
construct is called,
total Box object is 2

注意class是全局的也就是extern的因为在所有block({})外部的变量或者class或者函数如果不加static都默认是extern

总结

在C语言中extern修饰后的变量或者函数，可以在其他的文件中进行使用(需要include定义extern变量或者函数的头文件),但是static则不行，static和extern的作用域都是全局但是，static只允许本文件内对其修饰的变量更改，而extern允许在任何文件中更改

在C++中static修饰的是某个class的一个成员，和C中的static完全不一样，首先C++中如果在头文件中声明某个class的某个成员是static，那么我们在其他文件中可以定义他(前提include对于的头文件)，这是在C中是不行的，且C++ static member in clss意思是为此class创建一个独一无二的成员，不论你的class实例化多少次，static成员就一个，其他的class对象都是其copy，并且我们可以随时随地修改这个static成员

到此这篇关于C/C++ extern和static的使用的文章就介绍到这了,更多相关C++ extern和static使用内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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extern

static

c++ static members in class

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