【C/C++】C/C++中Static的作用详述

在C语言中，static的字面意思很容易把我们导入歧途，其实它的作用有三条。

❶先来介绍它的第一条也是最重要的一条：隐藏。
当我们同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。

为理解这句话，我举例来说明。我们要同时编译两个源文件，一个是a.c，另一个是main.c。
下面是a.c的内容

char a = 'A'; // global variable
void msg()
{
    printf("Hello\n");
}

下面是main.c的内容

int main(void)
{
    extern char a; // extern variable must be declared before use
    printf("%c ", a);
    (void)msg();
    return 0;
}

程序的运行结果是：

A Hello

你可能会问：为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用？

前面说过，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性，其它的源文件也能访问。此例中，a是全局变量，msg是函数，并且都没有加static前缀，因此对于另外的源文件main.c是可见的。
   如果加了static，就会对其它源文件隐藏。例如在a和msg的定义前加上static，main.c就看不到它们了。

①利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。

②Static可以用作函数和变量的前缀，对于函数来讲，static的作用仅限于隐藏，而对于变量，static还有下面两个作用。

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❷static的第二个作用是保持变量内容的持久。

存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化。

共有两种变量存储在静态存储区：全局变量和static变量。

只不过和全局变量比起来，static可以控制变量的可见范围，说到底static还是用来隐藏的。

虽然这种用法不常见，但还是举一个例子。

#include <stdio.h>
int fun(void)
{
    static int count = 10; //事实上此赋值语句从来没有执行过
    return count--;
}
int count = 1;
int main(void)
{
    printf("global local static \n");
    for(; count <= 10; ++count)
        printf("%d %d \n", count, fun());
    return 0;
}

程序的运行结果是：

global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
10 1

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❸static的第三个作用是默认初始化为0。

其实全局变量也具备这一属性，因为全局变量也存储在静态数据区。在静态数据区，内存中所有的字节默认值都是0x00。

某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。

比如初始化一个稀疏矩阵，我们可以一个一个地把所有元素都置0，然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的，就省去了一开始置0的操作。

再比如要把一个字符数组当字符串来用，但又觉得每次在字符数组末尾加"\0"太麻烦。如果把字符串定义成静态的，就省去了这个麻烦，因为那里本来就是"\0"。

不妨做个小实验验证一下。

#include <stdio.h>
int a;
int main(void)
{
    int i;
    static char str[10];
    printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
    return 0;
}

程序的运行结果如下

integer: 0; string: (begin)(end)

如果定义字符数组的时候不加static，则输出的字符数组内容乱码。

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❹总结

最后对static的三条作用做一句话总结。

首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0。

 

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