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(){…｝

需要注意的是，函数中的静态变量在第一次进入该函数时被初始化，并且即使在调用结束后仍然存在;对于递归函数，静态变量只初始化一次，并且在所有递归调用中持续存在，甚至在函数调用结束后仍然存在。

如果变量是在函数外部创建的，则意味着程序员只能在声明变量的源文件中使用该变量。

静态变量有一个特性，即使在它们超出作用域后也能保存它们的值!因此，静态变量在以前的作用域中保留它们以前的值，而在新的作用域中不再初始化。

看看这个例子 静态int变量在程序运行时保留在内存中。当声明变量的函数调用结束时，普通变量或自动变量将被销毁。

#include<stdio.h> 
int fun() 
{ 
  static int count = 0; 
  count++; 
  return count; 
} 

int main() 
{ 
  printf("%d ", fun()); 
  printf("%d ", fun()); 
  return 0; 
}

这将输出:12

As 1保留在内存中，因为它被声明为静态

静态变量(如全局变量)如果没有显式初始化，则初始化为0。例如，在下面的程序中，x的值被打印为0，而y的值是垃圾。更多细节请参见此。

#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
    static int x; 
    int y; 
    printf("%d \n %d", x, y); 
}

这将输出:0 (some_garbage_value)

这些是我发现的主要问题，上面没有为新手解释!

人们总是说C语言中的“static”有两层含义。我提供了另一种看待它的方式，赋予它一个单一的含义:

对一个项目应用“static”会迫使该项目具有两个属性:(a)在当前范围外不可见;(b)它是持久的。

它似乎有两种含义的原因是，在C语言中，每个“static”可能应用的项都已经具有这两个属性之一，所以似乎这种特殊用法只涉及另一个。

例如，考虑变量。在函数外部声明的变量已经具有持久性(在数据段中)，因此应用'static'只能使它们在当前作用域(编译单元)之外不可见。相反，在函数内部声明的变量在当前作用域(函数)之外已经具有不可见性，因此应用“static”只能使它们持久。

将“static”应用于函数就像应用于全局变量一样——代码必须是持久的(至少在语言中)，所以只能改变可见性。

注意:这些注释只适用于C。在c++中，对类方法应用'static'是真正赋予关键字不同的含义。C99数组参数扩展也是如此。

在C语言中，static有两个含义，这取决于它的使用范围。在全局作用域中，当在文件级声明对象时，这意味着该对象仅在该文件中可见。

在任何其他作用域，它声明一个对象，该对象将在输入特定作用域的不同时间之间保留其值。例如，如果一个int在一个过程中被delcare:

void procedure(void)
{
   static int i = 0;

   i++;
}

在第一次调用过程时，'i'的值被初始化为零，并且在以后每次调用过程时保留该值。如果打印'i'，它将输出一个0,1,2,3，…