个人理解: static修饰的变量, 保存在全局数据区, 即使该变量是函数内的局部变量 static修饰全局变量, 将其访问范围限定在当前文件 static修复方法, 也将其访问范围限定在当前文件 好处: 减少模块间耦合

转自: https://blog.csdn.net/guotianqing/article/details/79828100

概述

static 关键字在 c 语言中比较常用，使用恰当能够大大提高程序的模块化特性，有利于扩展和维护。
但是对于 c 语言初学者，static 由于使用灵活，并不容易掌握。本文就 static 在 c 语言中的应用进行总结，供参考使用。错漏之处，请不吝指正。
最后一节加入了 c++ 面向对象中 static 的使用特性，当作拓展阅读。

在程序中使用 static

变量

1. 局部变量

普通局部变量是再熟悉不过的变量了，在任何一个函数内部定义的变量（不加 static 修饰符）都属于这个范畴。编译器一般不对普通局部变量进行初始化，也就是说它的值在初始时是不确定的，除非对其显式赋值。
普通局部变量存储于进程栈空间，使用完毕会立即释放。
静态局部变量使用 static 修饰符定义，即使在声明时未赋初值，编译器也会把它初始化为 0。且静态局部变量存储于进程的全局数据区，即使函数返回，它的值也会保持不变。
变量在全局数据区分配内存空间；编译器自动对其初始化
其作用域为局部作用域，当定义它的函数结束时，其作用域随之结束
小程序体会一下静态局部变量的威力：

  1. #include <stdio.h>
  2. void fn(void)
  3. {
  4.     int n = 10;
  5.     printf("n=%d\n", n);
  6.     n++;
  7.     printf("n++=%d\n", n);
  8. }
  9. void fn_static(void)
  10. {
  11.     static int n = 10;
  12.     printf("static n=%d\n", n);
  13.     n++;
  14.     printf("n++=%d\n", n);
  15. }
  16. int main(void)
  17. {
  18.     fn();
  19.     printf("--------------------\n");
  20.     fn_static();
  21.     printf("--------------------\n");
  22.     fn();
  23.     printf("--------------------\n");
  24.     fn_static();
  25.     return 0;
  26. }

运行结果如下：
-> % ./a.out
n=10
n++=11
——————————
static n=10
n++=11
——————————
n=10
n++=11
——————————
static n=11
n++=12
可见，静态局部变量的效果跟全局变量有一拼，但是位于函数体内部，就极有利于程序的模块化了。

2. 全局变量

全局变量定义在函数体外部，在全局数据区分配存储空间，且编译器会自动对其初始化。
普通全局变量对整个工程可见，其他文件可以使用 extern 外部声明后直接使用。也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。
静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。
在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上 static 关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

函数

函数的使用方式与全局变量类似，在函数的返回类型前加上 static，就是静态函数。其特性如下：

  • 静态函数只能在声明它的文件中可见，其他文件不能引用该函数
  • 不同的文件可以使用相同名字的静态函数，互不影响

非静态函数可以在另一个文件中直接引用，甚至不必使用 extern 声明
下面两个文件的例子说明使用 static 声明的函数不能被另一个文件引用：

  1. /* file1.c */
  2. #include <stdio.h>
  3. static void fun(void)
  4. {
  5.     printf("hello from fun.\n");
  6. }
  7. int main(void)
  8. {
  9.     fun();
  10.     fun1();
  11.     return 0;
  12. }
  13. /* file2.c */
  14. #include <stdio.h>
  15. static void fun1(void)
  16. {
  17.     printf("hello from static fun1.\n");
  18. }

_
使用 gcc file1.c file2.c编译时，错误报告如下：
/tmp/cc2VMzGR.o：在函数‘main’中：
static_fun.c:(.text+0x20)：对‘fun1’未定义的引用
collect2: error: ld returned 1 exit status
修改文件，不使用 static 修饰符，可在另一文件中引用该函数：

  1. /* file1.c */
  2. #include <stdio.h>
  3. void fun(void)
  4. {
  5.     printf("hello from fun.\n");
  6. }
  7. /* file2.c */
  8. int main(void)
  9. {
  10.     fun();
  11.     return 0;
  12. }

同样使用 gcc file1.c file2.c编译，编译通过，运行结果如下：
-> % ./a.out
hello from fun.

面向对象

静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上 static 关键字，该数据成员就是类内的静态数据成员。其特点如下：

  • 静态数据成员存储在全局数据区，静态数据成员在定义时分配存储空间，所以不能在类声明中定义
  • 静态数据成员是类的成员，无论定义了多少个类的对象，静态数据成员的拷贝只有一个，且对该类的所有对象可见。也就是说任一对象都可以对静态数据成员进行操作。而对于非静态数据成员，每个对象都有自己的一份拷贝。
  • 由于上面的原因，静态数据成员不属于任何对象，在没有类的实例时其作用域就可见，在没有任何对象时，就可以进行操作
  • 和普通数据成员一样，静态数据成员也遵从public, protected, private访问规则
  • 静态数据成员的初始化格式：<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
  • 类的静态数据成员有两种访问方式：<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>

同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

  • 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性

  • 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是 private 成员，而全局变量不能

    静态成员函数

    与静态数据成员类似，静态成员函数属于整个类，而不是某一个对象，其特性如下：

  • 静态成员函数没有 this 指针，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数

  • 出现在类体外的函数定义不能指定关键字 static
  • 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员

    总结

    static 是一个很有用的关键字，使用得当可以使程序锦上添花。当然，有的公司编码规范明确规定只用于本文件的函数要全部使用 static 关键字声明，这是一个良好的编码风格。
    无论如何，要在实际编码时注意自己的编码习惯，尽量体现出语言本身的优雅和编码者的编码素质。