extern & static 在C语言中的用法

[licalig]

好难理解这两个限定符。请大家指点指点。
这两个限定符有什么用途，用它们有什么好处？
先谢谢了！

[dragonzxh]

来本文只是本人对C++中关于静态类型的一个总结，如错误之处，请大家帮我改正。我分两个方面来总结，第一方面主要是相对于面向过程而言，即在这方面不涉及到类，第二方面相对于面向对象而言，主要说明static在类中的作用。
一、在面向过程设计中的static关键字
1、静态全局变量
定义：在全局变量前，加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量（即全局静态变量）。全局静态变量使得该变量成为定义该变量的源文件所独享，也即静态变局变量对组成该程序的其他源文件是无效的。具体例子可见C++程序设计教程P103
特点：
　　A、该变量在全局数据区分配内存。
　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0。
　　C、访变量只在本源文件可见，严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。
　　例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）：
　　　　　　　　//file1.cpp
　　　　　　　　#include<iostream.h>
　　　　　　　　void fn();
　　　　　　　　extern int n;
　　　　　　　　void main()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　n=20;
　　　　　　　　　　cout << n << endl;
　　　　　　　　　　fn();
　　　　　　　　}
　　　　　　　　//file2.cpp
　　　　　　　　#include<iostream.h>
　　　　　　　　static int n; //定义静态全局变量，初始化为0；
　　　　　　　　void fn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　n++;
　　　　　　　　　　cout << n << endl;
　　　　　　　　}
　　文件分别编译能通过，但连接时file1.cpp 中的变量n找不到定义，产生连接错误。
使一个变量只在源文件中全局使用有时是必要的。
第一， 不必担心另外源文件使用它的名字，该名字在源文件中是唯一的。
第二， 源文件的全局变量不能被其他源文件所用，不能被其他的源文件所修改，保证变量的值是可靠的。
　　D、文件作用域下声明的const的常量默认为static存储类型。
2、静态局部变量
定义：在局部变量前加上static关键字时，就定义了静态局部变量。
特点：
　　A、该变量在全局数据区分配内存。
　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0。
　　C、它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束。

我的简单理解是这样的：
当static用来修饰局部变量时，它就改变了局部变量的存放位置，将其由原来的栈中存放改为全局静态储存区，但是没有改变变量的作用域，还是局限在局部的{}里。
当static用来修饰全局变量时，它就改变了全局变量的作用域，使其不能被别的程序extern，限制在了当前文件里，但是没有改变其存放位置，还是在全局静态储存区。
3、静态函数（注意与类的静态成员函数区别）
函数的定义和声明默认情况下在整个程序中是extern的，有时候可能需要使某个函数只在一个源文件中有效，不能被其他源文件所用，这时在函数前面加上static.
定义：在函数的返回类型前加上static关键字，函数即被定义成静态函数。
特点：
　　A、静态函数只能在本源文件中使用（这是与普通函数区别）
　　例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）：
　　　　　　　　//file1.cpp
　　　　　　　　void fn();
　　　　　　　　void staticFn()
　　　　　　　　void main()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　fn();
　　　　　　　　　　staticFn();
　　　　　　　　}
　　　　　　　　//file2.cpp
　　　　　　　　#include<iostream.h>
　　　　　　　　static void staticFn();
　　　　　　　　void fn();
　　　　　　　　void fn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　staticFn();
　　　　　　　　　　cout << "this is fn() \n";
　　　　　　　　}
　　　　　　　　void staticFn()
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　cout << "this is staticFn() \n";
　　　　　　　　}
连接时，将产生找不到函数staticFn()定义的错误。
作用：
第一， 它允许其他源文件建立并使用同名的函数，而不相互冲突
第二， 声明为静态的函数不能被其他源文件所调用，因为它的名字不能得到，
B、主意事项
　　在文件作用域下声明的inline函数默认为static类型。

另其它：：
C语言中提供了存储说明符auto，register，extern，static说明的四种存储类别。四存储类别说明符有两种存储期：自动存储期和静态存储期。其中auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块是被建立，它在该程序块活动时存在，退出该程序块时撤销。
关键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量只能被定义该变量的函数所识别，但是不同于自动变量的是，static变量在其函数被调用退出后，仍保留其值。下次函数被调用时，可以访问最近一次被修改后的值。static变量的声明方法如下：
static int si = 1;
由于static的以上特性，可以实现一些特定的功能。下面说明常见的两种用途。
1． 统计函数被调用的次数
声明函数的一个局部变量，并设为static类型，作为一个计数器，这样函数每次被调用的时候就可以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法，因为这个变量是和函数息息相关的，而函数可能在多个不同的地方被调用，所以从调用者的角度来统计比较困难。测试代码如下：
/*-------------------------------------------------------------------
s_fun.c to count the number of a function's being called, use static var.
*/
#include <stdio.h>
int fun_1(int);
int main()
{
int i;
for (i = 1; i <= 5; i++)
fun_1(i);
return 0;
}
int fun_1(int x)
{
static count = 0;
count++;
printf("I have been called %d times.\n", count);

return 2*x;
}
输出结果为：
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.
I have been called 4 times.
I have been called 5 times.
2． 减少局部数组建立和赋值的开销
变量的建立和赋值是需要一定的处理器开销的，特别是数组等含有较多元素的存储类型。在一些含有较多的变量并且被经常调用的函数中，可以将一些数组声明为static类型，以减少建立或者初始化这些变量的开销。示例代码如下：
/*--------------------------------------------------------------
array_1.c to test static array
*/
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#define ARRAY_SIZE 10000
#define CALL_TIMES 30000
int fun_1();
int fun_2();
int main()
{
int i;
char string2[10], *string3;
time_t t;
time(&t);
string3 = ctime(&t);
printf("time 1: %s", string3);

for (i = 1; i <= CALL_TIMES; i++)
{
fun_1();
}
time(&t);
string3 = ctime(&t);
printf("time 2: %s", string3);

for (i = 1; i <= CALL_TIMES; i++)
{
fun_2();
}
time(&t);
string3 = ctime(&t);
printf("time 3: %s", string3);

return 0;
}
int fun_1()
{
int a[ARRAY_SIZE], b[ARRAY_SIZE];
int i, t;

for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
a[i] = i;
b[i] = ARRAY_SIZE - i;
}

for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
t = a[i];
a[i] = b[i];
b[i] = t;
}

return 0;
}

int fun_2()
{
static int a[ARRAY_SIZE], b[ARRAY_SIZE];
int i, t;

for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
a[i] = i;
b[i] = ARRAY_SIZE - i;
}

for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
t = a[i];
a[i] = b[i];
b[i] = t;
}

return 0;
}

二、面象对象中的static关键字（主要指类中的static关键字）
1、静态数据成员
特点：
　　A、内存分配：在程序的全局数据区分配。
　　B、初始化和定义：
　　　a、静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。
　　　b、为了避免在多个使用该类的源文件中，对其重复定义，所在，不能在类的头文件中定义。
　　　c、静态数据成员因为程序一开始运行就必需存在，所以其初始化的最佳位置在类的内部实现。
　　C、特点
　　　a、对相于 public,protected,private 关键字的影响它和普通数据成员一样，
　　　b、因为其空间在全局数据区分配，属于所有本类的对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它。

　　D、访问形式
　　　a、 类对象名.静态数据成员名
　　　b、 类类型名:: 静态数据成员名
　　E、静态数据成员，主要用在类的所有实例都拥有的属性上。比如，对于一个存款类，帐号相对　　　于每个实例都是不同的，但每个实例的利息是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局区的内存，所以节省存贮空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了，因为它们实际上是共用一个东西。
2、静态成员函数
特点：
　　A、静态成员函数与类相联系，不与类的对象相联系。
　　B、静态成员函数不能访问非静态数据成员。原因很简单，非静态数据成员属于特定的类实例。

作用：
　　主要用于对静态数据成员的操作。
调用形式：
　　A、类对象名.静态成员函数名（）
　　B、类类型名:: 静态成员函数名（）

[dragonzxh]

extern嘛就是一个声明.extern后面的已经在别的地方被声明过,

[syd1207]

static 就是在本地声明了，只能在本地使用
extern 就是别的地方也声明

[du51]

我觉得extern是为了跨文件域.
static是为了占满整个文件.

[goodluckyxl]

static 作用只在文件内部，不具有外部联接
而extern与具有外部联接的内容产生关联

[iamcaicainiao]

it's great. up all.

[jixingzhong]

extern 全局化，和程序的其他部分共享变量等

static 本地化，禁止其他部分的访问，防止意外操作。
对于单个变量，还有保持静态的意思，让变量空间不释放，一直保存其内部的值

[jixingzhong]

好处：

extern 在大的工程中，不可能所有的内容在一个程序文件中，如果分割成多个文件，那么就不可能保证（一般情况下，特殊的不考虑）所有有调用关系的函数等在一个文件内，这个时候，就需要使用extern来外部申明，使函数等全局化。

static 对于变量来说，保存值是它的目的，防止重复的计算。
另外的功能就是局部的限制作用，在可能的情况下，一些意外的操作可能对一些数据产生影响，导致整个任务失败。而使用 static 限制就可以防止这中情况。

[alen_ghl]

鄙视 河马
贴那么长贴，眼睛都看疼了！！！

[duduhaha]

顶楼上的!呵呵.
楼主多google一下.

[dragonzxh]

长吗?还好啊~

[晨星]

不长不长，1024×768的分辩率下翻8页就看完了。。。。

[cxc014]

幸好的我的是1280*1024是翻了6.4页.....

[licalig]

感谢河马!
谢谢大家了!
谢谢啊……^_^

[YUKIKING]

看看c语言书，不就知道了