C语言中的static与extern关键字详解
C语言中的static与extern关键字详解
在讲解 static 与 extern 关键字之前，要先了解两个重要概念：作用域和生命周期。
作用域（scope）是程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效（可用）的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。
通俗的说，一个变量在哪里可以使用，哪里就是它的作用域。
1.局部变量的作用域就是变量所在的局部范围。
2.全局变量的作用域是整个工程（项目）。
生命周期指的是变量的创建（申请内存）到变量的销毁（收回内存）之间的一个时间段。
1.局部变量的生命周期是：进入作用域变量创建，生命周期开始，出作用域生命周期结束。
2.全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期。
标题
了解了以上概念之后，接下来我们将正式开始 static 和 extern 关键字的学习。
在C语言中，**static**和**extern**是两个非常重要的关键字，它们用于控制变量和函数的链接属性和生命周期。下面我将详细解释这两个关键字：
1.static 关键字
**static**关键字可以用来修饰变量和函数，它有以下几个用途：
局部静态变量：
• 当**static**用于函数内部的局部变量时，它会改变变量的生命周期。没有static的局部变量在函数调用结束后会被销毁，而加了**static**的局部变量会保持其值，直到程序结束。
• 例如：
void func()
{
static int count = 0; // 局部静态变量
count++;
printf("%d\n", count);
}
每次调用**func**时，**count**的值都会累加。
结论：static修饰局部变量改变了变量的生命周期，生命周期改变的本质是改变了变量的存储类型，本来一个局部变量是存储在内存的栈区的，但是被 static 修饰后存储到了静态区。存储在静态区的变量和全局变量是⼀样的，生命周期就和程序的生命周期⼀样了，只有程序结束，变量才销毁，内存才回收。但是作用域是不变的。
全局静态变量：
• 当**static**用于全局变量时，它会限制变量的链接属性，使得变量只在定义它的文件内可见，即具有文件内链接（file scope linkage），而不是外部链接（external linkage）。
• 例如：
// file1.c
static int global_var = 10; // 只在 file1.c 可见
// file2.c
extern int global_var; // 错误：无法访问，因为 global_var 只在 file1.c 可见
全局变量默认是具有外部链接属性的，可以在适当的声明后跨文件使用。
不过一旦被static修饰，就使得这个全局变量的外部链接属性变成内部链接属性。在外部的源文件中就无法直接使用了，只能在自己所在的 源文件 中使用。 相当于改变了全局变量的作用域，但是没有改变其生命周期。
使用建议：如果一个全局变量，只想在所在的源文件内部使用，不想被其他文件发现，就可以使用static修饰。
静态函数：
正常使用来自外部的函数时，只需要进行正确的声明便可正常使用。
• 当**static**用于函数时，与修饰全局静态变量同理，它会限制函数的链接属性，使得函数只在定义它的文件内可见，从而不能在其他文件中正常的链接使用了。
• 例如：
// file1.c
static void func()
{
// ...
}
// file2.c
void func(); // 错误：无法访问，因为 func 只在 file1.c 可见
使用建议：一个函数只想在所在的源文件内部使用，不想被其他的源文件使用，就可以使用 static 修饰。
2.extern 关键字
**extern**关键字用于声明全局变量或函数（外部符号），它有以下几个用途：
声明全局变量：
• **extern**用于在多个文件中共享全局变量。它告诉编译器该变量在其他地方定义。
• 例如：
// file1.c
int global_var = 10; // 定义全局变量
// file2.c
extern int global_var; // 声明全局变量，告诉编译器在其他地方定义
printf("%d\n", global_var); // 可以访问 global_var
声明函数：
• **extern**也用于在多个文件中共享函数。如果一个函数在一个文件中定义，并在其他文件中使用，那么在其他文件中需要用**extern**来声明这个函数。
• 例如：
// file1.c
void func()
{
// ...
}
// file2.c
extern void func(); // 声明 func 函数，告诉编译器在其他地方定义
func(); // 可以调用 func 函数
3.总结
• **static**用于控制变量和函数的生命周期和链接属性，使其具有文件内链接。
• **extern**用于在多个文件中共享全局变量和函数，使其具有外部链接。
如果一个变量或函数同时被声明为 static 和 extern ，那么 static 的链接属性会覆盖 extern 的链接属性，这意味着该变量或函数将只在定义它的文件内部可见，即使它被声明为 extern 。这种组合通常用于头文件中，以防止同一个头文件被多次包含时造成重复定义的问题。
这两个关键字在C语言中非常重要，正确使用它们可以有效地管理程序的内存和链接属性。