static关键字的作用【C语言、C++、linux中的作用剖析】

一、C语言中static关键字的作用

在C语言中,static关键字主要有以下作用:

1、static修饰变量会延长局部变量的生命周期

当static修饰变量的时候,变量会被存储在静态区,存储出在静态区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化,也是唯一的一次初始化,直到程序运行结束以后才进行变量释放。

2、static修饰的全局变量或者函数具有隐藏特性

我们都知道,当同时编译多个文件时,全局变量或者函数都具有全局可见性,当我们为了提升效率和程序安全性考虑时,可以在全局变量或者函数前加上static前缀,这样该全局变量或者函数只能在本文件中被访问,不能在其它文件中访问,即便是extern外部声明也不可以。

3、在函数体内,个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变(该变量存放在静态变量区)。

静态变量属于静态存储方式,其存储空间为内存中的静态存储区,该区域中的数据在整个程序的运行期间一直占用这些存储空间(在程序整个运行期间都不释放)。静态变量并不是说其就不能改变值,其拥有的值是可变的,它的最重要的特点是它会保持最新的值,在整个程序执行期间,一旦修改静态变量的值,它的值就会得到更新……这样直到整个程序结束。说其静态,是因为它不会随着函数的调用和退出而发生变化。即上次调用函数的时候,如果我们给静态变量赋予某个值的话,下次函数调用时,这个值保持不变。静态变量虽在程序的整个执行过程中始终存在,但是在它作用域之外不能使用,也就是说,对静态变量的修改只在它的作用域中才可以。

4、static的默认初始化是0

在静态数据区,内存中所有的字节默认值都是0x00,某些时候这一特点可以减少程序员的工作量。比如初始化一个稀疏矩阵,我们可以一个一个地把所有元素都置0,然后把不是0的几个元素赋值。如果定义成静态的,就省去了一开始置0的操作。再比如要把一个字符数组当字符串来用,但又觉得每次在字符数组末尾加’\0’太麻烦。如果把字符串定义成静态的,就省去了这个麻烦,因为那里本来就是’\0’。因为全局变量也存储在静态区,其默认初始化也为0。

5、空间释放问题以及安全性可以考虑static

(1)栈空间不想被释放的时候,可以使用static修饰。比如修饰函数中存放在栈空间的数组。如果不想让这个数组在函数调用结束释放可以使用static修饰
(2)考虑到数据安全性(当程想要使用全局变量的时候应该先考虑使用static)

二、在C++中static的作用

在C++中,static除了包含C语言中的static的作用外,还具有以下特性:

1、static用来修饰静态数据成员

(1)静态数据成员可以实现多个对象之间的数据共享,它是类的所有对象的共享成员,它在内存中只占一份空间,如果改变它的值,则各对象中这个数据成员的值都被改变。
(2)静态数据成员在程序运行时分配空间,在程序执行结束后释放空间,只要类中有静态数据成员,即使没有定义对象,也会给静态数据成员分配内存空间
(3)静态数据成员只能在类外初始化,默认初始化值为0
(4)静态数据成员既可以通过类对象访问,也可以通过类名访问

2、static修饰成员函数

(1)静态成员函数属于类的静态函数,并不是对象的成员。
(2)静态成员函数没有this指针,而非静态成员函数有this指针
(3)静态成员函数主要用来访问静态数据成员,不能访问非静态数据成员或非静态成员函数

三、在linux模块编程中static的作用

在linux模块编程中,所有的全局变量和函数都要声明为static类型,将其作用域限制在本模块内部,与其他模块共享的函数或者变量要EXPORT到内核中。
主要有以下作用:
(1)设置变量的存储域,函数体内static变量的作用范围为该函数体,不同于auto变量,该变量的内存只被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值;

(2)限制变量的作用域,在模块内的static全局变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问;

(3)限制函数的作用域,在模块内的static函数只可被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明它的模块内;

四、总结

static功能强大,提高了数据的安全性之外,static修饰的函数或者变量还有很强的移植性。
在嵌入式系统中,要时刻懂得移植的重要性,程序可能是很多程序员共同协作同时完成,在定义变量及函数的过程,可能会重名,这给系统的集成带来麻烦,因此保证不冲突的办法是显示的表示此变量或者函数是本地的,static即可。

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