C语言---关键字static的初步剖析

news2025/5/28 23:18:04

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文章目录

前言
一、变量
- 1.局部变量
2.全局变量
总结

前言

在初识C语言的过程中，static由于使用的灵活性，使我在了解这个关键字的时候十分苦恼，因此我决定来写一篇博客来帮助自己和不懂的小伙伴能更好的理解static这个关键字。如有错误，请大家指正。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、变量

1.局部变量

平常的局部变量想必大家都非常熟悉，具有局域临时性。即在函数调用开辟空间时并初始化，函数结束释放空间并初始化。

而局部变量存储在栈区上，使用完毕后会立即释放。（为了让大家可以理解的轻松些，下面附上C程序地址空间的图。）
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静态局部变量也就是由static修饰定义的变量，存储于进程的全局数据区，也就是图中的未初始化全局，已初始化全局和静态数据区域。

其特点有三：

1）静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化。

2）静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0。

3）它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束。

而其作用是更改局部变量的生命周期。因为静态局部变量存储在全局数据区，当静态局部变量离开作用域后，并没有被销毁。当该函数再次被调用的时候，该变量的值为上次函数调用结束时的值。

让我们用一段代码来理解它的作用：

#include<stdio.h>
void test1()
{
	int i = 0;
	i++;
	printf("i=%d\n", i);
}
void test2()
{
	static int i = 0;
	i++;
	printf("i=%d\n", i);
}
int main()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		test1();
		test2();
	}
	return 0;
}

在vs2022中运行结果如下：

test1
i=1
i=1
i=1
i=1
i=1
------------
test2
i=1
i=2
i=3
i=4
i=5

在调用test1函数时，由于i为局部变量，在test1函数执行结束后，其生命周期也就结束了，在每次调用test1函数时，i都会被赋值为0，因此输出结果为5个1；而局部变量i经static修饰后其生命周期变长，在离开作用域时并不会被销毁，当test2函数调用时，变量i的值为上次函数结束调用结束时的值，因此输出结果为1-5。

可见静态局部变量i在运行的过程中并没有被释放！！！

这也恰巧说明了static修饰的局部变量更改局部变量的生命周期。

但是请注意static并没有改变作用域！！！

我们用以下代码来证明：

加粗样式

代码中我们可以看到当fun函数调用完后，再次给a赋值发生了报错,a无法再使用了。所以static只是改变了局部变量的生命周期而并没有改变其作用域。且static修饰的局部变量而并非全局变量。

2.全局变量

与静态局部变量相似，静态全局变量就是在全局变量前加上关键字static修饰，该变量就被定义为一个静态全局变量。未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0。

静态全局变量的优点：

1）静态全局变量只能在本文件中有效且不能被其他文件所用。

2）其他文件中可以定义相同名字的变量且互不冲突。

为了让大家可以更加容易理解优点1，让我们先了解一下多文件使用：

（1）为什么使用多文件？

当我们写代码时，难免会碰到代码多，且逻辑复杂等情况，这时如果将代码全写在一个文件内，在他人阅读我们的代码时会造成一定的困难，代码的可读性低，代码十分臃肿。并且有多个函数的声明，定义，还有引用头文件，定义之类的东西，在一个文件里太过于复杂，且容易遗漏，所以衍生出来了头文件。

（2）多文件使用的注意事项

一般会有一个头文件（.h）和一个main.c和若干个源文件（.c）文件。头文件中主要用来所有变量的声明，所有函数的声明，#define,类型typedef,struct等等。main.c主要用于实现代码逻辑，其他.c用于实现头文件中声明函数的功能。但是请注意，它们都需要引用自己创建的头文件！！！（例：#include"test.h"）

好了，以上就是对于多文件使用的科普，所以话不多说，我们还是接下来用例子来证明优点1吧：

全局变量的跨文件访问：
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我们可以看到在全局变量g_val前加上static，就出现了一系列报错，test.c中定义的全局变量无法在main.c中被使用了！这也恰好证明了static修饰的全局变量不能被外部其他文件直接访问！！！