我在C代码的不同地方看到过静态这个词;这是否像c#中的静态函数/类(实现是跨对象共享的)?


当前回答

分享一下我对这一点的了解。

在C语言中static是一个声明说明符,它分为三类:

存储类:有四个类:auto, static, extern和register。 类型限定符:如关键字:const, volatile等。 类型说明符:如关键字:void, char, short, int等。

所以静态是一个存储类。它将确定C程序中每个变量的以下三个属性。

存储持续时间:指为变量分配内存和释放内存的时间。具有静态存储持续时间的变量,只要程序在运行,它就保持在相同的内存位置。 作用域:指程序文本中变量可以被访问的部分。静态变量具有文件作用域而不是块作用域。 链接:指程序的不同部分(或文件)可以共享变量的程度。如果一个静态变量是在一个块中声明的,那么它就没有链接。如果一个静态变量是在块外部声明的,那么它就有内部链接。内部链接使它可以在单个文件中访问。

静态存储类对变量有不同的影响,这取决于它是在块外部还是块内部声明的。需要具体情况考虑。

其他回答

从维基百科:

在C编程语言中,static与全局变量和函数一起使用,以将它们的作用域设置为包含文件。在局部变量中,static用于将变量存储在静态分配的内存中,而不是自动分配的内存中。虽然语言没有规定这两种类型内存的实现,但静态分配的内存通常在编译时保留在程序的数据段中,而自动分配的内存通常作为瞬态调用堆栈实现。

分享一下我对这一点的了解。

在C语言中static是一个声明说明符,它分为三类:

存储类:有四个类:auto, static, extern和register。 类型限定符:如关键字:const, volatile等。 类型说明符:如关键字:void, char, short, int等。

所以静态是一个存储类。它将确定C程序中每个变量的以下三个属性。

存储持续时间:指为变量分配内存和释放内存的时间。具有静态存储持续时间的变量,只要程序在运行,它就保持在相同的内存位置。 作用域:指程序文本中变量可以被访问的部分。静态变量具有文件作用域而不是块作用域。 链接:指程序的不同部分(或文件)可以共享变量的程度。如果一个静态变量是在一个块中声明的,那么它就没有链接。如果一个静态变量是在块外部声明的,那么它就有内部链接。内部链接使它可以在单个文件中访问。

静态存储类对变量有不同的影响,这取决于它是在块外部还是块内部声明的。需要具体情况考虑。

多文件变量范围示例

在这里,我将说明静态如何跨多个文件影响函数定义的作用域。

a.c

#include <stdio.h>

/*
Undefined behavior: already defined in main.
Binutils 2.24 gives an error and refuses to link.
https://stackoverflow.com/questions/27667277/why-does-borland-compile-with-multiple-definitions-of-same-object-in-different-c
*/
/*int i = 0;*/

/* Works in GCC as an extension: https://stackoverflow.com/a/3692486/895245 */
/*int i;*/

/* OK: extern. Will use the one in main. */
extern int i;

/* OK: only visible to this file. */
static int si = 0;

void a() {
    i++;
    si++;
    puts("a()");
    printf("i = %d\n", i);
    printf("si = %d\n", si);
    puts("");
}

c

#include <stdio.h>

int i = 0;
static int si = 0;

void a();    

void m() {
    i++;
    si++;
    puts("m()");
    printf("i = %d\n", i);
    printf("si = %d\n", si);
    puts("");
}

int main() {
    m();
    m();
    a();
    a();
    return 0;
}

GitHub上游。

编译并运行:

gcc -c a.c -o a.o
gcc -c main.c -o main.o
gcc -o main main.o a.o

输出:

m()
i = 1
si = 1

m()
i = 2
si = 2

a()
i = 3
si = 1

a()
i = 4
si = 2

解释

si有两个单独的变量,每个文件一个 I只有一个共享变量

通常,作用域越小越好,所以如果可以,总是将变量声明为静态的。

在C语言编程中,文件经常被用来表示“类”,静态变量表示类的私有静态成员。

这是什么标准啊

C99 N1256草案6.7.1“存储类说明符”说static是一个“存储类说明符”。

6.2.2/3“标识符的关联”说静态意味着内部关联:

如果对象或函数的文件作用域标识符声明中包含存储类说明符static,则该标识符具有内部链接。

6.2.2/2表示内部链接的行为就像我们的例子:

在构成整个程序的翻译单元和库的集合中,带有外部链接的特定标识符的每个声明都表示相同的对象或函数。在一个翻译单元中,带有内部链接的标识符的每个声明都表示相同的对象或函数。

其中“翻译单元是预处理后的源文件。

GCC如何为ELF (Linux)实现它?

使用STB_LOCAL绑定。

如果我们编译:

int i = 0;
static int si = 0;

然后分解符号表:

readelf -s main.o

输出信息包括:

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
  5: 0000000000000004     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 si
 10: 0000000000000000     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    4 i

所以结合是它们之间唯一重要的区别。Value只是它们在.bss部分中的偏移量,所以我们期望它有所不同。

STB_LOCAL在ELF规范http://www.sco.com/developers/gabi/2003-12-17/ch4.symtab.html:上有文档

局部符号在包含其定义的目标文件之外是不可见的。相同名称的局部符号可以存在于多个文件中而互不干扰

这使得它成为代表静态的完美选择。

不带static的变量是STB_GLOBAL,规范说:

当链接编辑器组合了几个可重定位的目标文件时,它不允许使用相同名称定义多个STB_GLOBAL符号。

这与多个非静态定义的链接错误是一致的。

如果我们使用-O3进行优化,si符号将完全从符号表中删除:它无论如何都不能从外部使用。当没有优化时,为什么要在符号表上保持静态变量?它们有什么用途吗?也许用于调试。

另请参阅

类似于静态函数:https://stackoverflow.com/a/30319812/895245 比较static和extern,它做“相反”:我如何使用extern在源文件之间共享变量?

C+匿名namespaces

在c++中,您可能希望使用匿名名称空间而不是静态名称空间,这可以达到类似的效果,但进一步隐藏了类型定义:未命名/匿名名称空间vs.静态函数

有2种情况:

(1)声明为静态的局部变量:在数据段而不是堆栈中分配。当您再次调用该函数时,它的值仍然保留。

(2)声明为静态的全局变量或函数:不可见的外部编译单元(即链接时符号表中的局部符号)。

如果在静态函数中声明变量,其值将不会存储在函数调用堆栈中,并且在再次调用该函数时仍然可用。

如果将全局变量声明为static,则其作用域将限制在声明它的文件内。这比常规的全局变量稍微安全一些,后者可以在整个程序中读取和修改。