關(guān)于static和extern變量的一些總結(jié)

1、static關(guān)鍵字是C, C+中都存在的關(guān)鍵字, 它主要有三種使用方式, 其中前兩種只指在C語(yǔ)言中使用, 第三種在C+中使用(C,C+中具體細(xì)微操作不盡相同, 本文以C+為準(zhǔn).(1局部靜態(tài)變量(2外部靜態(tài)變量/函數(shù)(3靜態(tài)數(shù)據(jù)成員/成員函數(shù)下面就這三種使用方式及注意事項(xiàng)分別說明一、局部靜態(tài)變量在C/C+中, 局部變量按照存儲(chǔ)形式可分為三種auto, static, register( 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) ( 第二版 > 譚浩強(qiáng) , 第 174-175 頁(yè) 與auto類型(普通局部變量相比, static局部變量有三點(diǎn)不同1. 存儲(chǔ)空間分配不同auto類型分配在棧上, 屬于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)類別, 占動(dòng)態(tài)

2、存儲(chǔ)區(qū)空間, 函數(shù)調(diào)用結(jié)束后自動(dòng)釋放, 而static分配在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū), 在程序整個(gè)運(yùn)行期間都不釋放. 兩者之間的作用域相同, 但生存期不同.2. static局部變量在所處模塊在初次運(yùn)行時(shí)進(jìn)行初始化工作, 且只操作一次3. 對(duì)于局部靜態(tài)變量, 如果不賦初值, 編譯期會(huì)自動(dòng)賦初值0或空字符, 而auto類型的初值是不確定的. (對(duì)于C+中的class對(duì)象例外, class的對(duì)象實(shí)例如果不初始化, 則會(huì)自動(dòng)調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù), 不管是否是static類型特點(diǎn): static局部變量的”記憶性”與生存期的”全局性”所謂”記憶性”是指在兩次函數(shù)調(diào)用時(shí), 在第二次調(diào)用進(jìn)入時(shí), 能保持第一次調(diào)用退出時(shí)的值

3、. 示例程序一#include using namespace std;void staticLocalVar(static int a = 0; / 運(yùn)行期時(shí)初始化一次, 下次再調(diào)用時(shí), 不進(jìn)行初始化工作cout<<"a="< +a;int main(staticLocalVar(; / 第一次調(diào)用, 輸出a=0staticLocalVar(; / 第二次調(diào)用, 記憶了第一次退出時(shí)的值, 輸出a=1return 0;應(yīng)用:利用”記憶性”, 記錄函數(shù)調(diào)用的次數(shù)(示例程序一利用生存期的”全局性”, 改善”return a pointer / referenc

4、e to a local object”的問題. Local object的問題在于退出函數(shù), 生存期即結(jié)束,. 利用static的作用, 延長(zhǎng)變量的生存期.示例程序二:/ IP address to string format/ Used in Ethernet Frame and IP Header analysisconst char * IpToStr(UINT32 IpAddrstatic char strBuff16; / static局部變量, 用于返回地址有效const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *&IpAd

5、dr;sprintf(strBuff, "%u.%u.%u.%u", pChIP0, pChIP1, pChIP2, pChIP3;return strBuff;void fun(int i static int value=i+; cout << value << endl; int main( fun(0; fun(1; fun(2; return 0;輸出 000你知道是為什么！注意事項(xiàng):1. “記憶性”, 程序運(yùn)行很重要的一點(diǎn)就是可重復(fù)性, 而static變量的”記憶性”破壞了這種可重復(fù)性, 造成不同時(shí)刻至運(yùn)行的結(jié)果可能不同.2. “生存期”

6、全局性和唯一性. 普通的local變量的存儲(chǔ)空間分配在stack上, 因此每次調(diào)用函數(shù)時(shí), 分配的空間都可能不一樣, 而static具有全局唯一性的特點(diǎn), 每次調(diào)用時(shí), 都指向同一塊內(nèi)存, 這就造成一個(gè)很重要的問題 - 不可重入性!這樣在多線程程序設(shè)計(jì)或遞歸程序設(shè)計(jì)中, 要特別注意這個(gè)問題.(不可重入性的例子可以參見 ( 影印版第103-105頁(yè)下面針對(duì)示例程序二, 分析在多線程情況下的不安全性.(為方便描述, 標(biāo)上行號(hào) const char * IpToStr(UINT32 IpAddr static char strBuff16; / static局部變量, 用于返回地址有效 const

7、unsigned char *pChIP = (const unsigned char *&IpAddr; sprintf(strBuff, "%u.%u.%u.%u", pChIP0, pChIP1, pChIP2, pChIP3; return strBuff; 二、外部靜態(tài)變量函數(shù)在C中static有了第二種含義：用來(lái)表示不能被其它文件訪問的全局變量和函數(shù)。, 但為了限制全局變量/函數(shù)的作用域, 函數(shù)或變量前加static使得函數(shù)成為靜態(tài)函數(shù)。但此處“static”的含義不是指存儲(chǔ)方式，而是指對(duì)函數(shù)的作用域僅局限于本文件(所以又稱內(nèi)部函數(shù)。注意此時(shí), 對(duì)于外部

8、(全局變量, 不論是否有static限制, 它的存儲(chǔ)區(qū)域都是在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū), 生存期都是全局的. 此時(shí)的static只是起作用域限制作用, 限定作用域在本模塊(文件內(nèi)部.使用內(nèi)部函數(shù)的好處是：不同的人編寫不同的函數(shù)時(shí)，不用擔(dān)心自己定義的函數(shù)，是否會(huì)與其它文件中的函數(shù)同名。示例程序三:/file1.cppstatic int varA;int varB;extern void funA(static void funB(/file2.cppextern int varB; / 使用file1.cpp中定義的全局變量extern int varA; / 錯(cuò)誤! varA是static類型, 無(wú)法在其

9、他文件中使用extern vod funA(; / 使用file1.cpp中定義的函數(shù)extern void funB(; / 錯(cuò)誤! 無(wú)法使用file1.cpp文件中static函數(shù)三、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員成員函數(shù)(C+特有C+重用了這個(gè)關(guān)鍵字，并賦予它與前面不同的第三種含義：表示屬于一個(gè)類而不是屬于此類的任何特定對(duì)象的變量和函數(shù). 這是與普通成員函數(shù)的最大區(qū)別, 也是其應(yīng)用所在, 比如在對(duì)某一個(gè)類的對(duì)象進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí), 計(jì)數(shù)生成多少個(gè)類的實(shí)例, 就可以用到靜態(tài)數(shù)據(jù)成員. 在這里面, static既不是限定作用域的, 也不是擴(kuò)展生存期的作用, 而是指示變量/函數(shù)在此類中的唯一性. 這也是”屬于一個(gè)類而不

10、是屬于此類的任何特定對(duì)象的變量和函數(shù)”的含義. 因?yàn)樗菍?duì)整個(gè)類來(lái)說是唯一的, 因此不可能屬于某一個(gè)實(shí)例對(duì)象的. (針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員而言, 成員函數(shù)不管是否是static, 在內(nèi)存中只有一個(gè)副本, 普通成員函數(shù)調(diào)用時(shí), 需要傳入this指針, static成員函數(shù)調(diào)用時(shí), 沒有this指針. 請(qǐng)看示例程序四( ( 影印版第59頁(yè)class EnemyTarget public:EnemyTarget( +numTargets; EnemyTarget(const EnemyTarget& +numTargets; EnemyTarget( -numTargets; static siz

11、e_t numberOfTargets( return numTargets; bool destroy(; / returns success of attempt to destroy EnemyTarget objectprivate:static size_t numTargets; / object counter;/ class statics must be defined outside the class;/ initialization is to 0 by defaultsize_t EnemyTarget:numTargets;在這個(gè)例子中, 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員numTarg

12、ets就是用來(lái)計(jì)數(shù)產(chǎn)生的對(duì)象個(gè)數(shù)的.另外, 在設(shè)計(jì)類的多線程操作時(shí), 由于POSIX庫(kù)下的線程函數(shù)pthread_create(要求是全局的, 普通成員函數(shù)無(wú)法直接做為線程函數(shù), 可以考慮用Static成員函數(shù)做線程函數(shù).其實(shí)正如前面我引用的一篇文章中說的那樣，static有兩個(gè)作用：1.限制變量和函數(shù)的作用域；2.限制變量的存儲(chǔ)域。extern可以置于變量或者函數(shù)前，以表示變量或者函數(shù)的定義在別的文件中，提示編譯器遇到此變量和函數(shù)時(shí)在其他模塊中尋找其定義。另外，extern也可用來(lái)進(jìn)行鏈接指定。在一個(gè)源文件里定義了一個(gè)數(shù)組：char a6;在另外一個(gè)文件里用下列語(yǔ)句進(jìn)行了聲明：extern

13、char *a；請(qǐng)問，這樣可以嗎？ 答案與分析：1、不可以，程序運(yùn)行時(shí)會(huì)告訴你非法訪問。原因在于，指向類型T的指針并不等價(jià)于類型T的數(shù)組。extern char *a聲明的是一個(gè)指針變量而不是字符數(shù)組，因此與實(shí)際的定義不同，從而造成運(yùn)行時(shí)非法訪問。應(yīng)該將聲明改為extern char a 。2、例子分析如下，如果a = "abcd",則外部變量a=0x12345678 (數(shù)組的起始地址，而*a是重新定義了一個(gè)指針變量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是錯(cuò)誤的.3、這提示我們，在使用extern時(shí)候要嚴(yán)格對(duì)應(yīng)聲明時(shí)的格式，在實(shí)際編程中，這樣的錯(cuò)誤屢見不鮮。4、e

14、xtern用在變量聲明中常常有這樣一個(gè)作用，你在*.c文件中聲明了一個(gè)全局的變量，這個(gè)全局的變量如果要被引用，就放在*.h中并用extern來(lái)聲明。函數(shù)extern 函數(shù)1常常見extern放在函數(shù)的前面成為函數(shù)聲明的一部分，那么，C語(yǔ)言的關(guān)鍵字extern在函數(shù)的聲明中起什么作用？答案與分析：如果函數(shù)的聲明中帶有關(guān)鍵字extern，僅僅是暗示這個(gè)函數(shù)可能在別的源文件里定義，沒有其它作用。即下述兩個(gè)函數(shù)聲明沒有明顯的區(qū)別：extern int f(; 和int f(;當(dāng)然，這樣的用處還是有的，就是在程序中取代include “*.h”來(lái)聲明函數(shù)，在一些復(fù)雜的項(xiàng)目中，我比較習(xí)慣在所有的函數(shù)聲明前

15、添加extern修飾。extern 函數(shù)2當(dāng)函數(shù)提供方單方面修改函數(shù)原型時(shí)，如果使用方不知情繼續(xù)沿用原來(lái)的extern申明，這樣編譯時(shí)編譯器不會(huì)報(bào)錯(cuò)。但是在運(yùn)行過程中，因?yàn)樯倭嘶蛘叨嗔溯斎雲(yún)?shù)，往往會(huì)照成系統(tǒng)錯(cuò)誤，這種情況應(yīng)該如何解決？答案與分析：目前業(yè)界針對(duì)這種情況的處理沒有一個(gè)很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供對(duì)外部接口的聲明，然后調(diào)用方include該頭文件，從而省去extern這一步。以避免這種錯(cuò)誤。寶劍有雙鋒，對(duì)extern的應(yīng)用，不同的場(chǎng)合應(yīng)該選擇不同的做法。extern “C”在C+環(huán)境下使用C函數(shù)的時(shí)候，常常會(huì)出現(xiàn)編譯器無(wú)法找到obj模塊中的C函數(shù)定義，從而導(dǎo)致鏈接失敗的情況，應(yīng)該如何解決這種情況呢？答案與分析：C+語(yǔ)言在編譯的時(shí)候?yàn)榱私鉀Q函數(shù)的多態(tài)問題，會(huì)將函數(shù)名和參數(shù)聯(lián)合起來(lái)生成一個(gè)中間的函數(shù)名稱，而C語(yǔ)言則不會(huì)，因此會(huì)造成鏈接時(shí)找不到對(duì)應(yīng)函數(shù)的情況，此時(shí)C函數(shù)就需要用extern “C”進(jìn)行鏈接指定，這告訴編譯器，請(qǐng)保持我的名稱，不要給我生成用于