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static变量及其作用,C语言static变量详解

在 C 语言中,static 关键字不仅可以用来修饰变量,还可以用来修饰函数。在使用 static 关键字修饰变量时,我们称此变量为静态变量

静态变量的存储方式与全局变量一样,都是静态存储方式。但这里需要特别说明的是,静态变量属于静态存储方式,属于静态存储方式的变量却不一定就是静态变量。例如,全局变量虽然属于静态存储方式,但并不是静态变量,它必须由 static 加以定义后才能成为静态全局变量。

考虑到可能会有不少读者对静态变量作用不太清楚,本节就来详细讨论一下它的主要作用。

隐藏与隔离的作用

上面已经阐述过,全局变量虽然属于静态存储方式,但并不是静态变量。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,全局变量在各个源文件中都是有效的。

如果我们希望全局变量仅限于在本源文件中使用,在其他源文件中不能引用,也就是说限制其作用域只在定义该变量的源文件内有效,而在同一源程序的其他源文件中不能使用。这时,就可以通过在全局变量之前加上关键字 static 来实现,使全局变量被定义成为一个静态全局变量。这样就可以避免在其他源文件中引起的错误。也就起到了对其他源文件进行隐藏与隔离错误的作用,有利于模块化程序设计。

保持变量内容的持久性

有时候,我们希望函数中局部变量的值在函数调用结束之后不会消失,而仍然保留其原值。即它所占用的存储单元不释放,在下一次调用该函数时,其局部变量的值仍然存在,也就是上一次函数调用结束时的值。这时候,我们就应该将该局部变量用关键字 static 声明为“静态局部变量”。

当将局部变量声明为静态局部变量的时候,也就改变了局部变量的存储位置,即从原来的栈中存放改为静态存储区存放。这让它看起来很像全局变量,其实静态局部变量与全局变量的主要区别就在于可见性,静态局部变量只在其被声明的代码块中是可见的。

对某些必须在调用之间保持局部变量的值的子程序而言,静态局部变量是特别重要的。如果没有静态局部变量,则必须在这类函数中使用全局变量,由此也就打开了引入副作用的大门。使用静态局部变量最好的示例就是实现统计次数的功能,如下面示例所示。
#include <stdio.h>
void count();
int main(void)
{
    int i=0;
    for (i = 0;i <= 5;i++)
    {
            count();
    }
    return 0;
}
void count()
{
    /*声明一个静态局部变量*/
    static num = 0;
    num++;
    printf("%dn",num);
}
在该代码中,我们通过在 count() 函数里声明一个静态局部变量 num 来作为计数器。因为静态局部变量是在编译时赋初值的,且只赋初值一次,在程序运行时它已有初值。以后在每次调用函数时就不再重新赋初值,而是保留上次函数调用结束时的值。这样,count() 函数每次被调用的时候,静态局部变量 num 就会保持上一次调用的值,然后再执行自增运算,这样就实现了计数功能。同时,它又避免了使用全局变量。

通过上面的示例,我们可以得出静态局部变量一般的使用场景,如下所示:
  • 需要保留函数上一次调用结束时的值。
  • 如果初始化后,变量只会被引用而不会改变其值,则这时用静态局部变量比较方便,以免每次调用时重新赋值。

默认初始化为 0

在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是 0x00。静态变量与全局变量也一样,它们都存储在静态数据区中,因此其变量的值默认也为 0。演示示例如下所示。
#include <stdio.h>
static int g_x;
int g_y;
int main(void)
{
    static int x;
    printf("g_x:%dng_y:%dnx:%d",g_x,g_y,x);
    return 0;
}
运行结果为:
g_x:0
g_y:0
x:0