C學習-預處理指令-static和extern關鍵字-對函數、變量的做用（七）

咱們知道，不一樣類型的變量有不一樣的存儲類型、不一樣的生命週期、不一樣的做用域。這講介紹2個比較重要的關鍵字：static和extern。static和extern不只能夠用在變量上，還能夠用在函數上。

1、變量類型

C語言根據變量的存儲類型的不一樣，能夠把變量分爲：自動變量、靜態變量、寄存器變量`。
自動變量是存儲在堆棧中的。

靜態變量是存儲在靜態內存中的，也就是不屬於堆棧。

哪些是靜態變量：

• 全部的全局變量都是靜態變量

• 被關鍵字static修飾的局部變量也是靜態變量

生命週期：靜態變量在程序運行以前建立，在程序的整個運行期間始終存在，直到程序結束。

2、extern與函數

咱們知道：若是一個程序中有多個源文件(.c)，編譯成功會生成對應的多個目標文件(.obj)，這些目標文件還不能單獨運行，由於這些目標文件之間可能會有關聯，好比a.obj可能會調用c.obj中定義的一個函數。將這些相關聯的目標文件連接在一塊兒後才能生成可執行文件。

先來理解2個概念：

外部函數：若是在當前文件中定義的函數容許其餘文件訪問、調用，就稱爲外部函數。C語言規定，不容許有同名的外部函數。

內部函數：若是在當前文件中定義的函數不容許其餘文件訪問、調用，只能在內部使用，就稱爲內部函數。C語言規定不一樣的源文件能夠有同名的內部函數，而且互不干擾。

接下來就演示在一個源文件中調用另一個源文件定義的函數，好比在main.c中調用one.c中定義的one函數。

1.首先在one.c中定義了一個one函數

若是你想讓這個one函數能夠被main.c訪問，那麼one函數就必須是外部函數。完整的定義是要加上extern關鍵字。

不過這個extern跟auto關鍵字同樣廢，徹底能夠省略，由於默認狀況下，全部的函數就是外部函數。咱們能夠簡化一下：

2.接下來，我想在main.c的main函數中，調用one.c中的one函數

怎樣才能調用one.c中的one函數呢？你可能會產生2個想法：

想法1：直接在main函數中寫上one();

這個作法確定不行，由於main函數根本不知道one函數的存在，怎麼調用呢？這個在標準C編譯器裏面會報錯的，可是在Xcode中只是個警告。

想法2：在main.c中包含one.c文件

你們都知道#include的做用純粹就是內容拷貝，因此又至關於

哎，這麼一看好像是對的哦，在main函數前面定義了個one函數，而後在main函數中調用了這個one函數。從語法上看是對的，因此編譯是沒問題的。可是這個程序不可能運行成功，由於在連接的時候會報錯。咱們已經在one.c中定義了one函數，如今又在main.c中定義one函數，C語言規定不容許有同名的外部函數，連接的時候連接器會發如今one.obj和main.obj中定義了同一個函數，會直接報錯，Xcode中的錯誤信息是這樣的：

duplicate symbol _one是說one這個標識符重複了，linker是指連接器。

上面的2種想法都是不可行的，其實思路是一致的：讓main函數知道one函數的存在。正確的作法應該是在main函數前面對one函數進行提早聲明(看清楚，是聲明，不是定義，定義和聲明是兩碼事)。

3.在main函數前面對one函數進行提早聲明

你想要把其餘源文件中定義的外部函數拿過來聲明，完整的作法，應該使用extern關鍵字，表示引用別人的"外部函數"

運行程序，從控制檯輸出能夠發現 "one.c中定義的one函數" 已經被 "main.c的main函數" 成功調用了。

也有人可能會立刻冒出一個想法：假如除開one.c，還有其餘源文件也有定義這個one函數怎麼辦？那main函數調用的到底是誰的one函數啊？放心，絕對不會有這種狀況，剛纔不是說了麼，不容許重複定義同一個外部函數，否則連接器會報錯的，因此只會有一個外部one函數。

上述就是extern關鍵字對函數的做用：用來定義和聲明一個外部函數。其實extern又跟auto同樣廢，徹底能夠省略。因而，咱們能夠簡化成這樣：

爲了模塊化地開發，在正規的項目裏面，咱們會把one函數的聲明寫到另外一個頭文件中，固然，這個頭文件的命名最好有意義、規範一點，好比叫one.h。之後，誰想調用這個one函數，包含one.h這個頭文件就好了。因而最後的代碼結構是這樣的：

3、static與函數

1.定義內部函數

從上面的例子能夠看出，one.c中定義的one函數是能夠被其餘源文件訪問的。其實有時候，咱們可能想定義一個"內部函數"，也就是不想讓其餘文件訪問本文件中定義的函數。這個很是簡單，你只須要在定義函數的時候加個static關鍵字便可。

(咱們就在上面例子的代碼基礎上進行修改)

我在void one()的前面加了個static，表明one函數是個內部函數。

而後你會發現程序運行不起來了，在連接的時候就報錯了。報錯的緣由很簡單：咱們在main.c中調用了one.c中定義的one函數，可是如今one.c的one函數是個"內部函數"，不容許其餘文件訪問。咱們來看看錯誤信息：

第1個紅框中的Undefined symbols...意思是one這個標識符沒有被定義，也就是找不到one；第2個紅框的linker代表是連接器報錯了。

但這個程序是能夠編譯成功的，由於咱們在main函數前面聲明瞭one函數(函數的聲明和定義是兩碼事)，這個函數聲明能夠理解爲：在語法上，騙一下main函數，告訴它one函數是存在的，因此從語法的角度上main函數是能夠調用one函數的。究竟這個one函數存不存在呢，有沒有被定義呢？編譯器是無論的。在編譯階段，編譯器只會檢測單個源文件的語法合不合理，並不檢測函數有沒有定義，只有在連接的時候纔會檢測這個函數存不存在，也就是有沒有被定義。

咱們再來討論一個問題，爲何好多狀況下都是能夠成功編譯，可是連接的時候報錯呢？只要你理解編譯和連接的做用就好辦了。

所謂編譯，就是單獨檢查每一個源文件的語法是否合理，並不會檢查每一個源文件之間的關聯關係，一個源文件編譯成功就生成一個目標文件。

所謂連接，就是檢查目標文件的關聯關係，將相關聯的目標文件組合在一塊兒，生成可執行文件。

看完這2個概念，再回去思考下前面報的錯，應該能夠徹底明白了。

2.聲明內部函數

咱們還能夠用static聲明一個內部函數

1 #include <stdio.h>
 2 
 3 static void test();
 4 
 5 int main(int argc, const char * argv[])
 6 {
 7     test();
 8     return 0;
 9 }
10 
11 static void test() {
12     printf("調用了test函數");
13 }

在第11行定義了一個test函數，這是一個內部函數，接着在第3行對test函數進行提早聲明，而後就能夠在第7行能夠調用test()函數了

4、static、extern與函數的總結

1.static

在定義函數時，在函數的最左邊加上static能夠把該函數聲明爲內部函數(又叫靜態函數)，這樣該函數就只能在其定義所在的文件中使用。若是在不一樣的文件中有同名的內部函數，則互不干擾。

static也能夠用來聲明一個內部函數

2.extern

在定義函數時，若是在函數的最左邊加上關鍵字extern，則表示此函數是外部函數，可供其餘文件調用。C語言規定，若是在定義函數時省略extern，則隱含爲外部函數。

• 在一個文件中要調用其餘文件中的外部函數，則須要在當前文件中用extern聲明該外部函數，而後就可使用，這裏的extern也能夠省略。

5、對變量的做用

extern 關鍵字對變量的做用

一、不一樣源文件中的同名變量

前面講到，你在一個源文件中不管寫多少遍全局變量int a;，它們表明的都是同一個變量。還有一個事實，假如在另外一個源文件中也有全局變量int a;，那麼這兩個源文件的全部全局變量int a;都表明着同一個變量。extern關鍵字仍是適用的，好比:

和

或者是:

和

上面的兩種狀況下，test.c和main.c中使用的全局變量a都仍是表明着同一個變量

注意了，不能夠兩個文件的全部所有變量a都用extern，下面的作法是錯誤的：

和

由於extern是用來聲明一個已經定義過的變量，這兩個文件都是在聲明變量，沒有人定義變量，在連接的時候確定報錯：

大體錯誤意思是：標示符a未定義

static 關鍵字對變量的做用

但不少時候，咱們並不想讓源文件中的全局變量跟其餘源文件共享，至關於私有的全局變量，那麼你就得用static關鍵字來定義變量。

這樣寫完，test.c和main.c的變量a分別表明着不一樣的變量，它們是沒有聯繫的、互不干擾的。也就是說，main.c沒法訪問test.c中的變量a，所以在main.c中將a修改成10後，test.c中的a依然爲0。輸出結果：
。

其實static還能夠用來修飾局部變量。

static和extern的總結

1.extern能夠用來聲明一個全局變量，可是不能用來定義變量

2.默認狀況下，一個全局變量是能夠供多個源文件共享的，也就說，多個源文件中同名的全局變量都表明着同一個變量

3.若是在定義全局變量的時候加上static關鍵字，此時static的做用在於限制該全局變量的做用域，只能在定義該全局變量的文件中才能使用，跟其餘源文件中的同名變量互不干擾

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注：本文轉自李明傑老師的博文。