在我們C語言使用過程中,static通常有兩個作用: 1、修飾變量 靜態全局變量:全局變量前加static修飾,該變量就成為了靜態全局變量。我們知道,全部變量在整個工程都可以被訪問(一個文件中定義,其它文件使用的時候添加extern關鍵字聲明 ),而在添加了static關鍵字之后,這個變量就只能在本文件內被訪問了。因此,在這里,static的作用就是限定作用域。 靜態局部變量:局不變量添加了static修飾之后,該變量就成為了靜態局部變量。我們知道局部變量在離開了被定義的函數后,就會被銷毀,而當使用static修飾之后,它的作用域就一直到整個程序結束。因此,在這里static的作用就是限定生命周期。 2、修飾函數 修飾函數則該函數成為靜態函數,函數的作用域僅限于本文件,而不能被其它文件調用。
靜態變量作用范圍在一個文件內,程序開始時分配空間,結束時釋放空間,默認初始化為0,使用時可以改變其值。
靜態變量或靜態函數只有本文件內的代碼才能訪問它,它的名字在其它文件中不可見。
用法1:函數內部聲明的static變量,可作為對象間的一種通信機制
如果一局部變量被聲明為static,那么將只有唯一的一個靜態分配的對象,它被用于在該函數的所有調用中表示這個變量。這個對象將只在執行線程第一次到達它的定義使初始化。
用法2:局部靜態對象
對于局部靜態對象,構造函數是在控制線程第一次通過該對象的定義時調用。在程序結束時,局部靜態對象的析構函數將按照他們被構造的相反順序逐一調用,沒有規定確切時間。
用法3:靜態成員和靜態成員函數
如果一個變量是類的一部分,但卻不是該類的各個對象的一部分,它就被成為是一個static靜態成員。一個static成員只有唯一的一份副本,而不像常規的非static成員那樣在每個對象里各有一份副本。同理,一個需要訪問類成員,而不需要針對特定對象去調用的函數,也被稱為一個static成員函數。
類的靜態成員函數只能訪問類的靜態成員(變量或函數)。
進一步詳細解釋如下:
1.先來介紹它的第一條也是最重要的一條:隱藏
當我們同時編譯多個文件時,所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性。為理解這句話,我舉例來說明。我們要同時編譯兩個源文件,一個是a.c,另一個是main.c. 下面是a.c的內容:
char a = "kaiyuanqianrushi";
void msg() { printf("Hello "); }
下面是main.c的內容:
int main(void) {
extern char a;
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0; }
程序的運行結果是:
kaiyuanqianrushiHello
你可能會問:為什么在a.c中定義的全局變量a和函數msg能在main.c中使用?前面說過,所有未加static前綴的全局變量和函數都具有全局可見性,其它的源文件也能訪問。此例中,a是全局變量,msg是函數,并且都沒有加static前綴,因此對于另外的源文件main.c是可見的。
如果加了static,就會對其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static,main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數和同名變量,而不必擔心命名沖突。Static可以用作函數和變量的前綴,對于函數來講,static的作用僅限于隱藏,而對于變量,static還有下面兩個作用。
2. static的第二個作用是保持變量內容的持久
存儲在靜態數據區的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化,也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態存儲區:全局變量和static變量,只不過和全局變量比起來,static可以控制變量的可見范圍,說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見,但我還是舉一個例子。
#include <stdio.h>
int fun(void){
static int count = 10; // 事實上此賦值語句從來沒有執行過
return count--;
}
int count = 1;
int main(void) {
printf("global local static ");
for(; count <= 10; ++count)
printf("%d %d ", count, fun());
return 0; }
程序的運行結果是:
global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
101
3. static的第三個作用是默認初始化為0.其實全局變量也具備這一屬性,因為全局變量也存儲在靜態數據區
在靜態數據區,內存中所有的字節默認值都是0x00,某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣,我們可以一個一個地把所有元素都置0,然后把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態的,就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數組當字符串來用,但又覺得每次在字符數組末尾加‘?’太麻煩。如果把字符串定義成靜態的,就省去了這個麻煩,因為那里本來就是‘?’。不妨做個小實驗驗證一下。
#include <stdio.h>
int a;
int main(void){
int i;
static char str[10];
printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);
return 0;
}
程序的運行結果如下integer:0;string:(begin)(end)
最后對static的三條作用做一句話總結。首先static的最主要功能是隱藏,其次因為static變量存放在靜態存儲區,所以它具備持久性和默認值0.
4. 用static聲明的函數和變量小結
static 聲明的變量在C語言中有兩方面的特征:
1)、變量會被放在程序的全局存儲區中,這樣可以在下一次調用的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與堆棧變量和堆變量的區別。
2)、變量用static告知編譯器,自己僅僅在變量的作用范圍內可見。這一點是它與全局變量的區別。
A.若全局變量僅在單個C文件中訪問,則可以將這個變量修改為靜態全局變量,以降低模塊間的耦合度;
B.若全局變量僅由單個函數訪問,則可以將這個變量改為該函數的靜態局部變量,以降低模塊間的耦合度;
C.設計和使用訪問動態全局變量、靜態全局變量、靜態局部變量的函數時,需要考慮重入問題;
D.如果我們需要一個可重入的函數,那么,我們一定要避免函數中使用static變量(這樣的函數被稱為:帶“內部存儲器”功能的的函數)
E.函數中必須要使用static變量情況:比如當某函數的返回值為指針類型時,則必須是static的局部變量的地址作為返回值,若為auto類型,則返回為錯指針。函數前加static使得函數成為靜態函數。但此處“static”的含義不是指存儲方式,而是指對函數的作用域僅局限于本文件(所以又稱內部函數)。使用內部函數的好處是:不同的人編寫不同的函數時,不用擔心自己定義的函數,是否會與其它文件中的函數同名。
應用實例程序講解與總結分析:
#include
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審核編輯:湯梓紅
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原文標題:【單片機高級編程】深入解析單片機中static應用
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