static初识和变量的作用域和生命周期

冷不防 2022-12-23 01:57 164阅读 0赞

## static ##

**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。**

下面认识什么是变量，局部变量和全局变量的区别，静态局部变量和静态全局变量的区别

## 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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
    //局部变量
    #include<stdio.h>
    int main()
    {  
    	int a;//定义局部变量a
    	printf("%d\n", a);
    	return 0;
    }

如果不对a初始化的话，有些编译器会报警告

> 1>d:\\test\\2020\_11\_21\\2020\_11\_21\\11\_21.c(6): error C4700: 使用了未初始化的局部变量“a”

**2. 静态局部变量**  
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

//静态局部变量
    #include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	static int a;//静态局部变量a
    	printf("%d\n", a);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 局部变量和静态局部变量的比较 ###

#include<stdio.h>
    void test()
    { 
    	int i = 0;//局部变量
    	i++;
    	printf("%d\n", i);
    }
    int main()
    { 
    	int i=1;
    	for (i = 0; i < 10; i++)
    	{ 
    		test();
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

#include<stdio.h>
    void test()
    { 
    	static int i = 0;//静态局部变量
    	i++;
    	printf("%d\n", i);
    }
    int main()
    { 
    	int i = 1;
    	for (i = 0; i < 10; i++)
    	{ 
    		test();
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
结论：  
同样的代码，其中一个用static修饰，两个代码的结果不同，说明了static修饰局部变量改变了变量的生命周期，让静态局部变量出了作用域依然存在，直到程序结束  
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。

**3 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）。

//全局变量
    #include<stdio.h>
    int num = 10;//定义全局变量num
    int main()
    {  
    	int a=0;//定义局部变量a
    	printf("%d\n", num);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

## **4 静态全局变量** ##

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。

### **全局变量和静态全局变量比较** ###

//全局变量

//test.c
    int n = 100;//新建一个源文件，在其中定义一个n
    //全局变量
    #include<stdio.h>
    int num = 10;//定义全局变量num
    extern n;//告诉编译器从外部引入n
    int main()
    { 
    	printf("%d\n", n);
    	printf("%d\n", num);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
//静态全局变量

//test.c
    static int n = 100;//用static修饰
    //全局变量
    #include<stdio.h>
    int num = 10;//定义全局变量num
    extern n;//告诉编译器从外部引入n
    int main()
    { 
    	printf("%d\n", n);
    	printf("%d\n", num);
    	return 0;
    }

> 1>11\_21.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 \_n  
> 1>D:\\test\\2020\_11\_21\\Debug\\2020\_11\_21.exe : fatal error LNK1120: 1 个无法解析的外部命令

代码1正常，代码2会出现连接性错误

结论：  
一个全局变量被staic修饰，使得这个全局变量只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使用

## 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

//函数
    //test.c
    int Add(int x,int y)//定义一个加法函数
    { 
    	return x + y;//返回x+y的值
    }
    
    #include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	printf("%d\n",Add(2, 3));
    	return 0;
    }

//test.c
    static int Add(int x,int y)//定义一个加法函数
    { 
    	return x + y;//返回x+y的值
    }
    
    #include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	printf("%d\n",Add(2, 3));
    	return 0;
    }

代码1正常，代码2会出现连接性错误

结论：  
一个函数被staic修饰，使得这个函数只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使用

## 作用域： ##

作用域（scope），通常来说一段代码的名字并不总是有效/可靠的  
而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。  
1、局部变量的作用域是变量所在的局部范围  
2.全局变量的作用域是整个工程

## 生命周期： ##

变量的生命周期是指变量的创建到变量的销毁之间的一个时间段  
1.局部变量的生命周期是：进入作用域生命周期开始，出作用域生命周期结束。  
2.全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期。

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