C语言中的static , extern关键字

                               C语言中的static , extern关键字

   看了《POINTER ON C》中对C语言中extern , static关键字的介绍，萌发了对此小小总结一下的冲动。

看了几个网页，觉得对其总结的不是很全面。更觉得有必要在这个地方整理,mark下了。

    

    在这之前，不得不先说下作用域，链接属性，存储类型。

1. 作用域（scope)：当变量在程序的某个部分被声明时，它只有在程序的一定区域才能被访问。

                有文件作用域，函数作用域，代码块作用域和原型作用域。

   1.1  代码块作用域 ：位于一对花括号之间的所有语句称为一个代码块。任何在代码块的开始位置

　　　　 　　　　　　　声明的标识符都具有“代码块作用域”。

　 1.2  文件作用域：任何在所有代码块之外声明的标志符都具有文件作用域，表示这些标志符从他们

                    的声明处直到它所在的源文件结尾处都是可以访问的。

   1.3  原型作用域：只适用在函数原型中声明的参数名。

   1.4  函数作用域：作用域在函数里面的，只是适用于语句标签，要求函数中所有的语句标签必须唯一。

2. 链接属性

   当组成一个程序的各个源文件分别被编译之后，所有的目标文件以及那些从一个或多个函数库中引用

的函数链接在一起，形成可执行程序。标识的链接属性决定如何处理在不同文件中出现的标识符。

   链接属性一共有3种—— external (外部），internal （内部）和none(无）。没有链接属性的标识

符总是被当作单独的的个体，也就是说该标识符的多个声明被当作独立不同的实体。属于internal链接

属性的标识符在同一个源文件内的所有声明都指同一个实体，但位于不同源文件的多个声明则分属不同

的实体。最后，属于external链接属性的标识符不论声明多少次，位于几个源文件都表示同一个实体。

3. 存储类型

   变量的存储类型是指存储变量值的内存类型。变量的存储类型决定变量何时创建，何时销毁以及它的

值将保持多久。有三个地方可以用于存储变量：普通内存，运行时堆栈，硬件寄存器。凡是在任何代码

块之外声明的变量总是存储于静态内存中，也就是不属于堆栈的内存。静态变量在程序运行之前创建，

在程序的整个执行期间始终存在。

   在代码块内部声明的变量的缺省存储类型为auto .它存储与堆栈中。在程序执行到声明自动变量的

代码块时，自动变量才被创建，当程序的执行流离开该代码块时，这些自动变量自行销毁。

   关键字register可以用于自动变量的声明，提示他们应该存储于机器的硬件寄存器而不是内存中。

寄存器变量的创建和销毁时间和自动变量相同，但它需要一些额外的工作。

static , extern 用于修饰变量 ：

1. static如果修饰的是代码块之外的变量，即静态全局变量，此变量的作用域为文件作用域，存储在

全局数据区，链接属性为internal。 也就是说，只有在全局静态变量的源文件中才能访问（使用）

此变量。此变量的生命周期是程序运行的整个过程。链接时，链接器在本源文件中查找其声明。

A、该变量在全局数据区分配内存。 
B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0。 
C、访变量只在本源文件可见，严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。  

使一个变量只在源文件中全局使用有时是必要的。 
第一， 不必担心另外源文件使用它的名字，该名字在源文件中是唯一的。 

第二， 源文件的全局变量不能被其他源文件所用，不能被其他的源文件所修改，保证变量的值是可靠的。 

如果我们要在其他文件里面访问全局静态变量，我们可以定义对应的set 和 get接口（类似C++)，将

对应的set 和 get接口定义为全局的函数。

2. static如果修饰的是代码块内的变量，即静态局部变量。此变量的作用域为代码块作用域，存储在

全局数据区，链接属性为internal。函数被多次调用时，实际上访问的是同一块内存区。对于需要在

函数内部保存状态，以备下次函数调用时使用的情况，可以使用static局部变量。

3. extern一般是用来修饰代码块之外的变量，即外部变量。此类变量的作用域为文件作用域，存储在

全局存储区。生命周期为程序运行的整个过程。链接属性为external。也就是说，在定义和声明（直接

声明，或者通过#include包含此变量声明的头文件的方式间接声明）的文件中都可以访问。

   

   当static用来修饰局部变量时，它就改变了局部变量的存放位置，将其由原来的栈中存放改为全局静态

储存区，但是没有改变变量的作用域，还是局限在局部的{}里。   (局部变量）

   当static用来修饰全局变量时，它就改变了全局变量的作用域，使其不能被别的程序extern，限制在了

当前文件里，但是没有改变其存放位置，还是在全局静态储存区。（“还是全局的”）

static , extern 用于修饰函数 ： 
1、静态函数（注意与类的静态成员函数区别） 
   函数的定义和声明默认情况下在整个程序中是extern的，有时候可能需要使某个函数只在一个源文件中有效，

不能被其他源文件所用，这时在函数前面加上static. 
定义：在函数的返回类型前加上static关键字，函数即被定义成静态函数。 
特点： 
　　A、静态函数只能在本源文件中使用（这是与普通函数区别） 
 
第一， 它允许其他源文件建立并使用同名的函数，而不相互冲突 
第二， 声明为静态的函数不能被其他源文件所调用，因为它的名字不能得到， 

    B、注意：在文件作用域下声明的inline函数默认为static类型。 

2、全局函数

   如果你定义的函数，是要在多处调用，特别是中间件层定义，提供给上层使用的情况，

此时你需要定义全局函数，并且在头文件中对该全局函数进行声明（extern void A()）。

3. 关于extern的补充

   在cpp程序文件中用到c的库函数时用extern，标明对函数声明，不用C++编译器去

修饰，而用C编译器。

在编译阶段，编译器遇到一个变量的时候，先看是否有此变量的声明。如果没有，则提示编译

错误，找不到这样的标识。如果找到了，则编译通过。

1.由于静态变量作用域是在本源文件，所以一般不需要声明。找到的一般就是其定义了。

2.对于外部变量或函数。编译通过后，在链接过程中，链接器会在整个工程里面查找

  是否有此变量或函数的定义。如果没有，则链接失败。否则，链接成功。

static法则：
    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； 

•