C语言中的static关键字

什么是C语言中的static关键字？

C语言中的**static关键字**是存储类别说明符之一，其含义取决于其使用环境。

“**static**”关键字用于声明静态变量以及定义静态函数。当声明为“static”时，变量表示静态存储类别。

**静态函数**仅在其定义所在的程序文件（扩展名为“.c”）中可用。不能使用“extern”关键字将静态函数导入到另一个文件中。

static关键字的用途

以下是static关键字的不同用途：

• **静态局部变量**: 当用static关键字声明局部变量时，其生命周期将持续到程序结束，并且它在函数调用之间保留值。
• **静态全局变量**: 当用static关键字声明全局变量时，它只能在同一个文件中访问。当您想将全局变量作为其声明文件私有的全局变量时，这很有用。
• **静态函数**: 当函数被声明为静态函数时，其作用域将限制在其声明所在的 文件中。您不能在其他文件中访问该函数。

静态变量（使用关键字static声明变量）

**当变量声明为static时，它只初始化一次**。编译器将该变量保留到程序结束。一个静态变量也用于存储应在多个函数之间共享的数据。

以下是关于静态变量的一些重要注意事项：

• 编译器在计算机主内存中为静态变量分配空间。
• 与**auto**不同，静态变量初始化为零，而不是垃圾值。
• 如果静态变量在函数内部声明，则不会在每次函数调用时重新初始化。
• 静态变量具有局部作用域。

static关键字与变量的示例

在下面的示例中，counter()函数中的变量“x”声明为static。第一次调用counter()函数时，它被初始化为“0”。在每次后续调用中，它不会重新初始化；而是保留之前的值。

#include <stdio.h>

int counter();

int main() {

   counter();
   counter();
   counter();
   return 0;
}

int counter() {
   static int x;
   printf("Value of x as it enters the function: %d\n", x);
   x++;
   printf("Incremented value of x: %d\n", x);
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出：

Value of x as it enters the function: 0
Incremented value of x: 1
Value of x as it enters the function: 1
Incremented value of x: 2
Value of x as it enters the function: 2
Incremented value of x: 3

静态变量类似于全局变量，因为它们都初始化为0（对于数值类型）或空指针（对于指针），除非显式赋值。但是，静态变量的作用域仅限于其声明的函数或块。

静态函数（使用关键字static声明函数）

默认情况下，每个函数都被编译器视为全局函数。它们可以在程序的任何地方访问。

在定义中使用关键字“static”作为前缀时，我们将得到一个静态函数，其作用域仅限于其目标文件（保存为“.c”扩展名的程序的编译版本）。这意味着静态函数仅在其目标文件中可见。

静态函数可以通过在函数名前放置关键字“static”来声明。

static关键字与函数的示例（在多个文件中）

使用CodeBlocks IDE打开一个控制台应用程序。添加两个文件“file1.c”和“main.c”。这些文件的内容如下：

“**file1.c**”的内容：

static void staticFunc(void) {
   printf("Inside the static function staticFunc() ");
}

“**main.c**”的内容：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {

   staticFunc();
   return 0;
}

现在，如果构建上述控制台应用程序项目，我们将得到一个错误，即“undefined reference to staticFunc()”。发生这种情况是因为函数staticFunc()是静态函数，它只在其目标文件中可见。

static关键字与函数的示例（在同一个文件中）

下面的程序演示了静态函数在C程序中的工作方式：

#include <stdio.h>

static void staticFunc(void){
   printf("Inside the static function staticFunc() ");
}

int main(){

   staticFunc();
   return 0;
}

输出

上述程序的输出如下：

Inside the static function staticFunc()

在上述程序中，函数staticFunc()是一个静态函数，它打印“Inside the static function staticFunc()”。main()函数调用staticFunc()。此程序正常工作，因为静态函数仅从其自身的目标文件调用。

static关键字与多个函数的示例

您可以在同一个目标文件中包含多个静态函数，如下例所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

// define the static function
static int square( int num){
   return num * num;
}

static void voidfn(){
   printf ("From inside the static function.\n");
}

static int intfn(int num2){
   return sqrt(num2);
}

int main(){

   int n1, val;
   n1 = 16;
   val = square(n1);	// Call voidfn static function

   printf("The square of the %d : %d\n", n1, val);
   voidfn();		// Call intfn static function
   val = intfn(n1);
   printf("The square root of the %d : %d\n", n1, val);

   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出：

The square of the 16: 256
From inside the static function.
The square root of the 16: 4