【C语言】static 关键字详解

在C语言中，static关键字有多种用途，具体取决于它的使用位置。它可以用于声明静态局部变量、静态全局变量和静态函数。每种使用方式都有不同的含义和作用。

静态局部变量

当在函数内声明一个变量为静态变量时，该变量在函数调用之间保持其值，而不是每次调用函数时重新创建和初始化。

#include <stdio.h>

void count() {
    static int counter = 0;  // 静态局部变量
    counter++;
    printf("Counter: %d\n", counter);
}

int main() {
    count();
    count();
    count();
    return 0;
}
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在这个例子中，counter是一个静态局部变量。尽管count函数被调用了三次，但counter变量仅在第一次调用时初始化为0，并且在函数调用之间保留其值。因此，输出结果将是：

Counter: 1
Counter: 2
Counter: 3
1
2
3

静态全局变量

当在文件范围内声明一个变量为静态变量时，该变量的作用域仅限于声明它的文件。这意味着它不能被其他文件中的代码访问，从而实现了文件范围的封装。

#include <stdio.h>

static int globalVar = 0;  // 静态全局变量

void increment() {
    globalVar++;
    printf("globalVar: %d\n", globalVar);
}

int main() {
    increment();
    increment();
    increment();
    return 0;
}
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在这个例子中，globalVar是一个静态全局变量，它只能在声明它的文件中访问。即使有其他文件包含这个文件的头文件，也无法直接访问globalVar。

静态函数

当一个函数被声明为静态时，该函数的作用域仅限于声明它的文件。这使得静态函数不能被其他文件中的代码调用。

#include <stdio.h>

static void staticFunction() {  // 静态函数
    printf("This is a static function.\n");
}

int main() {
    staticFunction();
    return 0;
}
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在这个例子中，staticFunction是一个静态函数，它只能在声明它的文件中调用。

示例程序

以下是一个包含静态局部变量、静态全局变量和静态函数的综合示例：

#include <stdio.h>

// 静态全局变量
static int staticGlobalVar = 0;

// 静态函数声明
static void staticFunction();

void increment() {
    // 静态局部变量
    static int staticLocalVar = 0;
    staticLocalVar++;
    staticGlobalVar++;
    printf("staticLocalVar: %d, staticGlobalVar: %d\n", staticLocalVar, staticGlobalVar);
}

int main() {
    increment();
    increment();
    increment();
    staticFunction();
    return 0;
}

// 静态函数定义
static void staticFunction() {
    printf("This is a static function.\n");
}
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在这个综合示例中：

1. staticGlobalVar是一个静态全局变量，只有在声明它的文件中可以访问。
2. increment函数中的staticLocalVar是一个静态局部变量，在函数调用之间保留其值。
3. staticFunction是一个静态函数，只能在声明它的文件中调用。

总结

static关键字在C语言中非常有用，具有多种用途：

1. 静态局部变量：在函数调用之间保留其值。
2. 静态全局变量：使变量的作用域仅限于声明它的文件，实现文件范围的封装。
3. 静态函数：限制函数的作用域仅限于声明它的文件，防止其他文件调用该函数。

通过合理使用static关键字，可以提高代码的模块化和封装性，从而增强程序的可维护性和安全性。