一文搞懂C语言static关键字的三个作用

C语言中的static关键字是一个非常重要的关键字，有着多种用途。接下来我们来一文搞懂C语言static关键字的三个作用。

一、局部变量作用域限定

C语言中，局部变量默认是具有自动存储类型的，它的作用域仅限于它所在的代码块或函数。而在局部变量前加上static修饰符后，它的作用域就会变成整个源文件，也就是说这个变量只能在声明它的源文件中被访问。代码示例如下：

#include <stdio.h>

void example(){
  static int count = 0;
  count++;
  printf("the count is now: %d
", count);
}

int main() {
  example(); // output：the count is now: 1
  example(); // output：the count is now: 2
  example(); // output：the count is now: 3
  return 0;
}

在上面的代码中，count变量被声明为static类型，每次调用example函数时，count的值都会被保存下来，而不是每次都重新初始化为0。这里我们可以借助static变量来实现函数内计数器或上一个函数调用的结果缓存等功能。

二、全局变量作用域限定

与局部变量作用域限定类似，static关键字也可以用来限定全局变量的作用域。我们知道，全局变量默认是具有外部链接方式的，它可以被不同的源文件访问到。但是，在全局变量加上static修饰后，它的作用域就变成了当前的源文件，其他源文件无法直接访问这个变量。代码示例如下：

// file1.c
#include <stdio.h>

static int count = 0;

void increment() {
  count++;
}

void decrement() {
  count--;
}

void printCount() {
  printf("the count is: %d
", count);
}

// file2.c
#include <stdio.h>

void increment();
void decrement();
void printCount();

int main() {
  increment();
  increment();
  decrement();
  printCount(); // output：the count is: 1
  return 0;
}

在上面的代码中，我们在file1.c文件中定义了一个static变量count，并分别定义了三个函数，这三个函数都可以访问到count变量。然后在file2.c文件中，我们通过extern声明分别调用了三个函数，来修改和输出count变量的值。由于count变量被声明为static变量，它的作用域只限于file1.c文件中，无法被其他文件访问。

三、函数作用域限定

除了可以作用于变量定义上，static关键字还可以用于函数定义上，称之为“函数作用域限定”。当函数被声明为static时，这个函数只能在当前源文件中被调用，其他源文件无法直接访问这个函数，这也就实现了函数的封装。代码示例如下：

// file1.c
#include <stdio.h>

static void greeting() {
  printf("hello world
");
}

void greet() {
  greeting();
}

// file2.c
// 在这个文件中无法直接调用greeting函数

#include <stdio.h>

void greet();

int main() {
  greet(); // output：hello world
  return 0;
}

在上面的代码中，我们在file1.c文件中定义了一个静态函数greeting，这个函数只能被file1.c文件中的其他函数调用。然后我们在file1.c文件中定义了一个非静态函数greet，它通过调用greeting函数来实现输出“hello world”的功能。在file2.c文件中，我们无法直接调用greeting函数，但可以通过调用greet函数来实现对greeting函数的间接调用。

总结

本文一共介绍了C语言static关键字的三个作用：

1. 局部变量作用域限定

2. 全局变量作用域限定

3. 函数作用域限定

在实际编程中，根据需求合理地使用static关键字可以帮助我们更好地控制变量和函数的作用域，从而实现更精细地程序设计。