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這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)c語言中關(guān)鍵字Static怎么用,小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
一、可執(zhí)行程序內(nèi)存分配
1. 可執(zhí)行程序程序分段
一個程序的3個基本段:text段,data段,bss段
BSS BSS(Block Started by Symbol)通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量和靜態(tài)變量的一塊內(nèi)存區(qū)域。
特點是:可讀寫的,在程序執(zhí)行之前BSS段會自動清0。
所以,未初始的全局變量在程序執(zhí)行之前已經(jīng)成0了。
注意和數(shù)據(jù)段的區(qū)別,BSS存放的是未初始化的全局變量和靜態(tài)變量,數(shù)據(jù)段存放的是初始化后的全局變量和靜態(tài)變量。
UNIX下可使用size命令查看可執(zhí)行文件的段大小信息。如size a.out。
數(shù)據(jù)段.data 存放在編譯階段(而非運行時)就能確定的數(shù)據(jù),可讀可寫。
也就是通常所說的靜態(tài)存儲區(qū),賦了初值的全局變量和賦初值的靜態(tài)變量存放在這個區(qū)域,常量也存在這個區(qū)域。數(shù)據(jù)段,代碼段在程序運行之前就已經(jīng)確定了的。
代碼段.text 代碼段通常是指用來存放程序執(zhí)行代碼的一塊內(nèi)存區(qū)域。
這部分區(qū)域的大小在程序運行前就已經(jīng)確定,并且內(nèi)存區(qū)域通常屬于只讀, 某些架構(gòu)也允許代碼段為可寫,即允許自修改程序。
在代碼段中,也有可能包含一些只讀的常數(shù)變量,例如字符串常量等。
text段在編譯時確定,內(nèi)存中被映射為只讀,但date段與bss段是可寫的。
2. c語言五大內(nèi)存分區(qū)
1.棧區(qū)(堆棧區(qū)stack)
堆棧是由編譯器自動分配釋放,存放函數(shù)的參數(shù)和局部變量的值(auto類型),操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。棧的申請是由系統(tǒng)自動分配,如在函數(shù)內(nèi)部申請一個局部變量int h,同時判斷所申請空間是否小于棧的剩余空間,如果小于則為其開辟空間,為程序提供內(nèi)存,否則將報異常提示棧溢出。
2.堆(heap)
堆一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束可能由OS回收。
它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事,分配方式類似于鏈表,申請則是程序員自己操作使用malloc或new。
申請過程比較復(fù)雜,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時,會遍歷記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表,以求尋找第一個空間大于所申請空間的堆節(jié)點,然后將該節(jié)點從空閑節(jié)點鏈表中刪除,并將該節(jié)點的空間分配給程序,有些情況下,新申請的內(nèi)存塊的首地址記錄本次分配的內(nèi)存塊的大小,這樣在free()時能正確的釋放內(nèi)存空間。
3.全局靜態(tài)存儲區(qū)
全局變量與靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量與靜態(tài)變量存放在一塊區(qū)域,未初始化的全局變量與未初始化的靜態(tài)變量存放在相鄰的另一塊區(qū)域。
4.文字常量區(qū)
常量字符串就是放在該部分,只讀存儲區(qū),程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放
5.程序代碼區(qū)
存放程序的二進(jìn)制代碼區(qū)。
兩者之間區(qū)別是:代碼段,數(shù)據(jù)段,堆棧段是cpu級別的概念,五大分區(qū)屬于語言級別的概念,兩者是不同的概念。
3. 可執(zhí)行程序內(nèi)存空間與邏輯地址空間的映射與劃分
左邊是UNIX系統(tǒng)的執(zhí)行文件,右邊是進(jìn)程對應(yīng)的邏輯地址空間的劃分情況
4. 舉例
二、static 變量
static變量主要區(qū)分靜態(tài)全局變量和全局變量、局部變量和靜態(tài)局部變量之間的區(qū)別。
1. 靜態(tài)全局變量、全局變量
靜態(tài)全局變量、全局變量的區(qū)別主要通過生存周期和作用域來區(qū)別。
a.靜態(tài)全局變量和全局變量均存放在數(shù)據(jù)段.data中;
b. 靜態(tài)局部變量在函數(shù)內(nèi)定義,生存期為整個源程序,但作用域與自動變量相同,只能在定義該變量的函數(shù)內(nèi)使用。退出該函數(shù)后, 盡管該變量還繼續(xù)存在,但不能使用它。
c. 對基本類型的靜態(tài)局部變量若在說明時未賦以初值,則系統(tǒng)自動賦予0值。而對自動變量不賦初值,則其值是不定的。
d.全局變量本身就是靜態(tài)存儲方式, 靜態(tài)全局變量當(dāng)然也是靜態(tài)存儲方式。但是他們的作用域,非靜態(tài)全局 變量的作用域是整個源程序(多個源文件可以共同使用);而靜態(tài)全局變量則限制了其作用域, 即只在定義該變量的源文件內(nèi)有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。
全局變量實例
以下是b.c 和 a.c源代碼
全局變量
編譯
gcc a.c b.c
執(zhí)行結(jié)果:
執(zhí)行結(jié)果
由編譯結(jié)果可知,文件a.c可以訪問到b.c文件中的靜態(tài)全局變量b。
靜態(tài)全局變量實例
編譯結(jié)果
編譯結(jié)果
由編譯結(jié)果可知,文件a.c無法訪問到b.c文件中的靜態(tài)全局變量b,所以編譯報錯。
2. 靜態(tài)局部變量、局部變量
靜態(tài)局部變量、局部變量的區(qū)別主要通過生存周期和作用域來區(qū)別。
靜態(tài)局部變量存放在數(shù)據(jù)段.data中,局部變量在棧中;靜態(tài)局部變量和局部變量都只能在函數(shù)體內(nèi)部才可以訪問。
函數(shù)每次訪問的靜態(tài)局部變量,該變量的值為最后一次訪問修改后的值。
舉例:
1 #include <stdio.h> 2 3 4 void func() 5 { 6 int aa = 11; 7 8 printf("aa= %d \n",aa++); 9 10 } 11 12 int main(int argc, char **argv) 13 { 14 15 func(); 16 func(); 17 18 return 0; 19 }
對于普通的局部變量,每次調(diào)用的時候,都會在棧里初始化1次,
1 #include <stdio.h> 2 3 4 void func() 5 { 6 static int aa = 11; 7 8 printf("aa= %d \n",aa++); 9 10 } 11 12 int main(int argc, char **argv) 13 { 14 15 func(); 16 func(); 17 18 return 0; 19 }
函數(shù)中靜態(tài)變量aa 只初始化一次,每次訪問的值應(yīng)該是上一次調(diào)用到該函數(shù)時最后處理的結(jié)果,
三、static 函數(shù)
1. 概念:
在函數(shù)的返回類型前加上關(guān)鍵字static,函數(shù)就被定義成為靜態(tài)函數(shù)。
函數(shù)的定義和聲明默認(rèn)情況下是extern的,但靜態(tài)函數(shù)只是在聲明他的文件當(dāng)中可見,不能被其他文件所用。
static函數(shù)(也叫內(nèi)部函數(shù))只能被本文件中的函數(shù)調(diào)用,而不能被同一程序其它文件中的函數(shù)調(diào)用。
區(qū)別于一般的非靜態(tài)函數(shù)(外部函數(shù)) static在c里面可以用來修飾變量,也可以用來修飾函數(shù)。
先看用來修飾變量的時候。變量在c里面可分為存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)、棧和堆里。
其實我們平時所說的堆棧是棧而不包含堆,不要弄混。
2. 定義靜態(tài)函數(shù)的好處:
<1>其他文件中可以定義相同名字的函數(shù),不會發(fā)生沖突,不用擔(dān)心自己定義的函數(shù),是否會與其它文件中的函數(shù)同名,因為同名也沒有關(guān)系。
<2> 靜態(tài)函數(shù)不能被其他文件所用。存儲說明符auto,register,extern,static,對應(yīng)兩種存儲期:自動存儲期和靜態(tài)存儲期。
<3> 統(tǒng)計次數(shù)功能 聲明函數(shù)的一個局部變量,并設(shè)為static類型,作為一個計數(shù)器,這樣函數(shù)每次被調(diào)用的時候就可以進(jìn)行計數(shù)。這是統(tǒng)計函數(shù)被調(diào)用次數(shù)的最好的辦法,因為這個變量是和函數(shù)息息相關(guān)的,而函數(shù)可能在多個不同的地方被調(diào)用,所以從調(diào)用者的角度來統(tǒng)計比較困難。
<4> 靜態(tài)函數(shù)會被自動分配在一個一直使用的存儲區(qū),直到退出應(yīng)用程序?qū)嵗?,避免了調(diào)用函數(shù)時壓棧出棧,速度快很多。
舉例
a.c
1 #include <stdio.h> 2 3 void func(); 4 5 int main(int argc, char **argv) 6 { 7 8 func(); 9 10 return 0; 11 }
b.c
1 #include <stdio.h> 2 3 int b = 10; 4 5 6 static void func() 7 { 8 printf("in func b =%d\n",b); 9 }
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