C語言之static辨析

1、概述

  static 聲明的變量在C語言中有兩方面的特徵:

  1)、變量會被放在程序的全局存儲區中,這樣可以在下一次調用的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與堆棧變量和堆變量的區別。

  2)、變量用static告知編譯器,自己僅僅在變量的作用範圍內可見。這一點是它與全局變量的區別。

2、問題:Static的理解

  關於static變量,請選擇下面所有說法正確的內容:

  A、若全局變量僅在單個C文件中訪問,則可以將這個變量修改爲靜態全局變量,以降低模塊間的耦合度;

  B、若全局變量僅由單個函數訪問,則可以將這個變量改爲該函數的靜態局部變量,以降低模塊間的耦合度;

  C、設計和使用訪問動態全局變量、靜態全局變量、靜態局部變量的函數時,需要考慮重入問題;

  D、靜態全局變量過大,可那會導致堆棧溢出。

  答案與分析:

  對於A,B:根據本篇概述部分的說明b),我們知道,A,B都是正確的。

  對於C:根據本篇概述部分的說明a),我們知道,C是正確的(所謂的函數重入問題,下面會詳細闡述)。

  對於D:靜態變量放在程序的全局數據區,而不是在堆棧中分配,所以不可能導致堆棧溢出,D是錯誤的。

  因此,答案是A、B、C。

  3、問題:不可重入函數

  曾經設計過如下一個函數,在代碼檢視的時候被提醒有bug,因爲這個函數是不可重入的,爲什麼?

unsigned int sum_int( unsigned int base )
{
 unsigned int index;
 static unsigned int sum = 0; // 注意,是static類型的。
 for (index = 1; index <= base; index++)
 {
  sum += index;
 }
 return sum;
}

  答案與分析:

  所謂的函數是可重入的(也可以說是可預測的),即:只要輸入數據相同就應產生相同的輸出。

  這個函數之所以是不可預測的,就是因爲函數中使用了static變量,因爲static變量的特徵,這樣的函數被稱爲:帶“內部存儲器”功能的的函數。因此如果我們需要一個可重入的函數,那麼,我們一定要避免函數中使用static變量,這種函數中的static變量,使用原則是,能不用盡量不用。

  將上面的函數修改爲可重入的函數很簡單,只要將聲明sum變量中的static關鍵字去掉,變量sum即變爲一個auto 類型的變量,函數即變爲一個可重入的函數。

  當然,有些時候,在函數中是必須要使用static變量的,比如當某函數的返回值爲指針類型時,則必須是static的局部變量的地址作爲返回值,若爲auto類型,則返回爲錯指針。

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