C语言与C++中static,extern的用法及区别总结

在C语言中：

隐藏

　　很多人经常会忘了这一条。其实这个作用很常用也很重要。

　　当我们同时编译多个文件时，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性。

　　为理解这句话，我举例来说明。我们要同时编译两个源文件，一个是a.c，另一个是main.c。

　　

char a = 'A'; // global variable
void msg()
{
printf("Hello\n");
}

int main(void)
{
extern char a;
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}

程序的运行结果是：

A Hello

　　为什么在a.c中定义的全局变量a和函数msg能在main.c中使用？

　　前面说过，所有未加static前缀的全局变量和函数都具有全局可见性，其它的源文件也能访问。　

　　此例中，a是全局变量，msg是函数，并且都没有加static前缀，因此对于另外的源文件main.c是可见的。

　　如果加了static，就会对其它源文件隐藏。

　　

static char a = 'A'; // global variable
static void msg()
{
printf("Hello\n");
}
int main(void)
{
printf("%c ", a);
(void)msg();
return 0;
}

　　上面的程序会输出什么呢？

　　答案是：报错，找不到a与msg的定义。

　　在a和msg的定义前加上static，main.c就看不到它们了。

　　利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。

　　static可以用作函数和变量的前缀，对于函数来讲，static的作用仅限于隐藏。

　　在上面的例子中，含有一个新的关键字——extern

　　下面来讲一下static和extern的区别：

extern

　　extern告诉编译器这个变量或函数在其他文档里已被定义了。

　　看下面的例子：

　　

static int i; //只在a文档中用
int j;    //在工程里用
static void init()         //只在a文档中用
{
}
void callme()          //在工程中用
{
static int sum;
}

extern int j;     //调用a文档里的
extern void callme();  //调用a文档里的
int main()
{
...
}

　　上面的全局i变量和init()函数只能用在a.c文档中,全局变量sum的作用域只在callme里。变量j和函数callme()的全局限扩充到整个工程文档。所以能够在下面的b.c中用extern关键字调用。extern告诉编译器这个变量或函数在其他文档里已被定义了。

extern C

　　extern的另外用法是当C和C++混合编程时假如c++调用的是c源文档定义的函数或变量，那么要加extern来告诉编译器用c方式命名函数：

　　

extern "C"  //在c++文档里调用c文档中的变量
{
int j;
void callme();
}
int main()
{
callme();
}

static法则：

　　A、若全局变量仅在单个C文档中访问，则能够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，则能够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；

变量

1．变量定义的一般形式

存储类别数据类型变量表；

2．变量定义的作用

①规定了变量的取值范围。

②规定了变量进行的运行操作。

③规定了变量的作用域。

④规定了变量的存储方式。

⑤规定了变量占用的存储空间。

3．局部变量和全局变量

从作用域角度将变量分为局部变量和全局变量。它们采取的存储类别如下：

局部变量：

①自动变量，即动态局部变量(离开函数，值就消失)。

②静态局部变量(离开函数，值仍保留)。

③寄存器变量(离开函数，值就消失)。

④形式参数可以定义为自动变量或寄存器变量。

全局变量：

①静态外部变量(只限本程序文件使用)。

②外部变量(即非静态的外部变量，允许其它程序文件引用)。

动态存储和静态存储

　　从变量存在时间可将变量存储分为动态存储和静态存储。

　　静态存储是在整个程序运行时都存在，而动态存储则是在调用函数时临时分配存储单元。

动态存储：

①自动变量(函数内有效)。

②寄存器变量(函数内有效)。

③形式参数。

静态存储：

①静态局部变量(函数内有效)。

②静态外部变量(本程序文件内有效)。

③外部变量(整个程序可引用)。

静态存储区和动态存储区

　　从变量值存放的位置可将变量存储区分为静态存储区和动态存储区：

内存中静态存储区：

①静态局部变量。

②静态外部变量。

③外部变量(可被同一程序其它文件引用)。

内存中动态存储区：自动变量和形式参数。

CPU中的寄存器：寄存器变量。

全局变量

　　全局变量有外部、静态两种存储方式。

外部全局变量

　　全局变量一般用外部存储方式存储，用保留字extern加以定义。此时，变量的作用域是构成整个程序的所有程序文件，也就是定义的外部变量可供其它程序文件使用。

　　使用这样的全局变量一定要非常慎重，一旦产生错误，将波及整个程序。

静态全局变量

　　如果希望全局变量仅限于本程序文件使用，而其它程序文件中不能引用，这时必须将其存储方式定义为静态存储方式，用保留字static加以定义。此时称为静态外部变量。

例如，在文件filel．c中，如果作这样的定义：

static int a：

　　则变量a的作用域被缩小至本程序文件filel1．c，文件file2．c中不能引用。

　　值得注意的是对全局变量加static，定义为静态存储方式，并不意味着是静态存储；而不加static，是动态存储。

　　两种形式的全局变量(外部变量)都是静态存储方式，都是编译时分配存储空间，但作用域不同。使用静态外部变量，有利于隔离错误，有利于模块化程序设计。

全局变量的缺省存储方式是外部存储方式。

　　前面章节中的程序没有见到变量的存储类别定义，实际上采用变量的缺省存储方式。对局部变量采用auto方式，对全局变量采用extern方式。这也是至今为止，我们在程序中没有见到auto、extern等的原因。

至此，我们对变量的存储类别及数据类型进行了全面讨论，在此作个小结。

局部静态变量

　　在C/C++中, 局部变量按照存储形式可分为三种auto, static, register。其中register不常用到

　　下面主要说说auto和static的区别。

　　1. 存储空间分配和生存周期不同

auto类型局部变量就是普通的局部变量（不加修饰的局部变量默认为该类型）。该类型局部变量存储在栈上，在动态存储区，生命周期仅限于定义它的函数，函数结束，它就自动释放。static类型局部变量存储在静态存储区，在程序整个运行期间都不释放。两者之间的作用域相同，但生存期不同。

　　2. static局部变量在所处模块在初次运行时进行初始化工作，且只操作一次。

　　3. 对于局部静态变量，如果不赋初值，编译期会自动赋初值0或空字符，而auto类型的初值是不确定的。

　　对于C++中的class对象例外，class的对象实例如果不初始化，则会自动调用默认构造函数，不管是否是static类型

　　特点: static局部变量的”记忆性”与生存期的”全局性”

外部静态变量／函数

　　

　　在C语言中 static有了第二种含义：

　　用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。

　　但为了限制全局变量/函数的作用域, 函数或变量前加static使得函数成为静态函数。

　　但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件(所以又称内部函 数)。

　　注意此时, 对于外部(全局)变量, 不论是否有static限制, 它的存储区域都是在静态存储区,生存期都是全局的. 此时的static只是起作用域限制作用, 限定作用域在本模块(文件)内部.

　　使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名。

静态数据成员/成员函数

前两种C和C++都有，这种仅在C++中有，下面作以下介绍：

　　C+ +重用了这个关键字，并赋予它与前面不同的第三种含义：

　　表示属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数.

　　这是与普通成员函数的最大区别,也是其应用所在。

　　比如在对某一个类的对象进行计数时, 计数生成多少个类的实例,就可以用到静态数据成员。

　　在这里面, static既不是限定作用域的, 也不是扩展生存期的作用, 而是指示变量/函数在此类中的唯一性. 这也是”属于一个类而不是属于此类的任何特定对象的变量和函数”的含义.。

　　因为它是对整个类来说是唯一的,因此不可能属于某一个实例对象的.

　　针对静态数据成员而言, 成员函数不管是否是static, 在内存中只有一个副本, 普通成员函数调用时, 需要传入this指针, static成员函数调用时, 没有this指针。