C语言static关键字解析

1、概述

　　static 声明的变量在C语言中有两方面的特征：

　　1)、变量会被放在程序的全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。

　　2)、变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。

2、问题：Static的理解

　　关于static变量，请选择下面所有说法正确的内容：

　　A、若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度；

　　B、若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度；

　　C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题；

　　D、静态全局变量过大，可那会导致堆栈溢出。

答案与分析：

　　对于A，B：根据本篇概述部分的说明b)，我们知道，A,B都是正确的。

　　对于C：根据本篇概述部分的说明a)，我们知道，C是正确的（所谓的函数重入问题，下面会详细阐述）。

　　对于D：静态变量放在程序的全局数据区，而不是在堆栈中分配，所以不可能导致堆栈溢出，D是错误的。

　　因此，答案是A、B、C。 

3、问题：不可重入函数

　　曾经设计过如下一个函数，在代码检视的时候被提醒有bug，因为这个函数是不可重入的，为什么？

unsigned int sum_int( unsigned int base )
{
    unsigned int index;
    // note that sum is static.
    static unsigned int sum = 0; 
    for (index = 1; index <= base; index++)
    {
        sum += index;
    }
    return sum;
}

答案与分析：

　　所谓的函数是可重入的（也可以说是可预测的），即：只要输入数据相同就应产生相同的输出。

　　这个函数之所以是不可预测的，就是因为函数中使用了static变量，因为static变量的特征，这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数。因此如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要避免函数中使用static变量，这种函数中的static变量，使用原则是，能不用尽量不用。

　　将上面的函数修改为可重入的函数很简单，只要将声明sum变量中的static关键字去掉，变量sum即变为一个auto 类型的变量，函数即变为一个可重入的函数。

　　当然，有些时候，在函数中是必须要使用static变量的，比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。

说明

（1）.引自 <<C程序设计>> 谭浩强：

“二.有时希望函数中的局部变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值,即其占用的存储单元不释放,在下一次函数调用时,该变量已有值,就是上一次函数调用结束时的值.这是就应该指定该局部变量为"局部静态变量",用static加以说明。”
（2）. from: C语言测试：想成为嵌入式程序员应知道的0x10个基本问题

6. 关键字static的作用是什么？
这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中，关键字static有三个明显的作用：
•; 在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
•; 在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。
•; 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。
大多数应试者能正确回答第一部分，一部分能正确回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点，因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。 

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1.static 全局变量与普通全局变量的区别：

在定义变量时，全局变量之前再冠以 static 就构成了静态的全局变量。全局变量本身就是静态存储方式，静态全局变量当然也是静态存储方式。两者在存储方式上并无不同。两者的区别在于非静态全局变量的作用域是整个源程序，当一个源程序由多个源文件组成时，非静态的全局变量在各源文件中都是有效的。而静态全局变量则限制了其作用域，即只在定义该变量的源文件内有效，在同一源程序的其他源文件中不能使用。由于静态全局变量的作用域局限域于一个源文件内，只能为该源文件内的函数使用，因此可以避免其他源文件 使用该变量。把普通全局变量改变为静态全局变量是改变了他的作用域，限制了他的使用范围。

2.static 局部变量和普通局部变量的区别：

普通局部变量所在的函数每次被调用都会被重新定义并分配存储空间，而 static 局部变量不会，他的值始终保存着。static 局部变量只被初始化一次，下一次使用时依旧是上一次的值。

3.static 函数与普通函数的区别：

static 函数(即静态函数，在函数定义时加上了static 关键字)与普通函数作用域不同，他仅存在于文本文件中。只在当前源文件中使用的函数应该说明为内部函数(即加上static关键字)。内部函数应该在当前 源文件中声明和定义。对于可在当前源文件以外的函数，应该在一个头文件中说明，要使用这个函数的源文件要包含这个头文件。另：程序的普通全局变量存在于堆 栈中，全局变量、static 局部变量存在于静态存储区中。