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

静态在不同的语境中有不同的含义。

你可以在C函数中声明一个静态变量。这个变量只在函数中可见，但它的行为像一个全局变量，因为它只初始化一次，并保留其值。在这个例子中，每次调用foo()，它都会输出一个递增的数字。静态变量只初始化一次。 Void foo () ｛ 静态int I = 0; printf (" % d”,我);我+ + ｝ static的另一种用法是在.c文件中实现一个函数或全局变量，但不希望它的符号在文件生成的.obj之外可见。如。 静态无效foo(){…｝

一个静态变量值在不同的函数调用之间持续存在，它的作用域被限制在本地块 静态变量的初始值总是0

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。

如果你在mytest.c文件中声明这个:

static int my_variable;

那么这个变量只能从这个文件中看到。该变量不能导出到其他任何地方。

如果在函数内部声明，则每次调用该函数时，变量的值将保持不变。

静态函数不能从文件外部导出。因此，在*.c文件中，如果将函数和变量声明为静态，则隐藏了它们。

我讨厌回答一个老问题，但我认为没有人提到K&R在“C编程语言”的A4.1节中是如何解释它的。

简而言之，“static”一词有两层含义:

静态是两个存储类之一(另一个是 自动)。静态对象在调用之间保持其值。在所有块外声明的对象总是静态的，不能自动的。 但是，当静态关键字(强调它被用于 代码作为关键字)与声明一起使用，它提供了该对象的内部链接，因此它只能在该翻译单元中使用。但是如果在函数中使用关键字，它将改变对象的存储类(无论如何，对象只在该函数中可见)。与static相对的是extern关键字，它提供对象外部链接。

Peter Van Der Linden在“Expert C Programming”中给出了两个含义:

在函数内部，在调用之间保留其值。 在函数级，仅在此文件中可见。