C学习-预处理指令-static和extern关键字-对函数、变量的做用（七）

咱们知道，不一样类型的变量有不一样的存储类型、不一样的生命周期、不一样的做用域。这讲介绍2个比较重要的关键字：static和extern。static和extern不只能够用在变量上，还能够用在函数上。

1、变量类型

C语言根据变量的存储类型的不一样，能够把变量分为：自动变量、静态变量、寄存器变量`。
自动变量是存储在堆栈中的。

静态变量是存储在静态内存中的，也就是不属于堆栈。

哪些是静态变量：

• 全部的全局变量都是静态变量

• 被关键字static修饰的局部变量也是静态变量

生命周期：静态变量在程序运行以前建立，在程序的整个运行期间始终存在，直到程序结束。

2、extern与函数

咱们知道：若是一个程序中有多个源文件(.c)，编译成功会生成对应的多个目标文件(.obj)，这些目标文件还不能单独运行，由于这些目标文件之间可能会有关联，好比a.obj可能会调用c.obj中定义的一个函数。将这些相关联的目标文件连接在一块儿后才能生成可执行文件。

先来理解2个概念：

外部函数：若是在当前文件中定义的函数容许其余文件访问、调用，就称为外部函数。C语言规定，不容许有同名的外部函数。

内部函数：若是在当前文件中定义的函数不容许其余文件访问、调用，只能在内部使用，就称为内部函数。C语言规定不一样的源文件能够有同名的内部函数，而且互不干扰。

接下来就演示在一个源文件中调用另一个源文件定义的函数，好比在main.c中调用one.c中定义的one函数。

1.首先在one.c中定义了一个one函数

若是你想让这个one函数能够被main.c访问，那么one函数就必须是外部函数。完整的定义是要加上extern关键字。

不过这个extern跟auto关键字同样废，彻底能够省略，由于默认状况下，全部的函数就是外部函数。咱们能够简化一下：

2.接下来，我想在main.c的main函数中，调用one.c中的one函数

怎样才能调用one.c中的one函数呢？你可能会产生2个想法：

想法1：直接在main函数中写上one();

这个作法确定不行，由于main函数根本不知道one函数的存在，怎么调用呢？这个在标准C编译器里面会报错的，可是在Xcode中只是个警告。

想法2：在main.c中包含one.c文件

你们都知道#include的做用纯粹就是内容拷贝，因此又至关于

哎，这么一看好像是对的哦，在main函数前面定义了个one函数，而后在main函数中调用了这个one函数。从语法上看是对的，因此编译是没问题的。可是这个程序不可能运行成功，由于在连接的时候会报错。咱们已经在one.c中定义了one函数，如今又在main.c中定义one函数，C语言规定不容许有同名的外部函数，连接的时候连接器会发如今one.obj和main.obj中定义了同一个函数，会直接报错，Xcode中的错误信息是这样的：

duplicate symbol _one是说one这个标识符重复了，linker是指连接器。

上面的2种想法都是不可行的，其实思路是一致的：让main函数知道one函数的存在。正确的作法应该是在main函数前面对one函数进行提早声明(看清楚，是声明，不是定义，定义和声明是两码事)。

3.在main函数前面对one函数进行提早声明

你想要把其余源文件中定义的外部函数拿过来声明，完整的作法，应该使用extern关键字，表示引用别人的"外部函数"

运行程序，从控制台输出能够发现 "one.c中定义的one函数" 已经被 "main.c的main函数" 成功调用了。

也有人可能会立刻冒出一个想法：假如除开one.c，还有其余源文件也有定义这个one函数怎么办？那main函数调用的到底是谁的one函数啊？放心，绝对不会有这种状况，刚才不是说了么，不容许重复定义同一个外部函数，否则连接器会报错的，因此只会有一个外部one函数。

上述就是extern关键字对函数的做用：用来定义和声明一个外部函数。其实extern又跟auto同样废，彻底能够省略。因而，咱们能够简化成这样：

为了模块化地开发，在正规的项目里面，咱们会把one函数的声明写到另外一个头文件中，固然，这个头文件的命名最好有意义、规范一点，好比叫one.h。之后，谁想调用这个one函数，包含one.h这个头文件就好了。因而最后的代码结构是这样的：

3、static与函数

1.定义内部函数

从上面的例子能够看出，one.c中定义的one函数是能够被其余源文件访问的。其实有时候，咱们可能想定义一个"内部函数"，也就是不想让其余文件访问本文件中定义的函数。这个很是简单，你只须要在定义函数的时候加个static关键字便可。

(咱们就在上面例子的代码基础上进行修改)

我在void one()的前面加了个static，表明one函数是个内部函数。

而后你会发现程序运行不起来了，在连接的时候就报错了。报错的缘由很简单：咱们在main.c中调用了one.c中定义的one函数，可是如今one.c的one函数是个"内部函数"，不容许其余文件访问。咱们来看看错误信息：

第1个红框中的Undefined symbols...意思是one这个标识符没有被定义，也就是找不到one；第2个红框的linker代表是连接器报错了。

但这个程序是能够编译成功的，由于咱们在main函数前面声明了one函数(函数的声明和定义是两码事)，这个函数声明能够理解为：在语法上，骗一下main函数，告诉它one函数是存在的，因此从语法的角度上main函数是能够调用one函数的。究竟这个one函数存不存在呢，有没有被定义呢？编译器是无论的。在编译阶段，编译器只会检测单个源文件的语法合不合理，并不检测函数有没有定义，只有在连接的时候才会检测这个函数存不存在，也就是有没有被定义。

咱们再来讨论一个问题，为何好多状况下都是能够成功编译，可是连接的时候报错呢？只要你理解编译和连接的做用就好办了。

所谓编译，就是单独检查每一个源文件的语法是否合理，并不会检查每一个源文件之间的关联关系，一个源文件编译成功就生成一个目标文件。

所谓连接，就是检查目标文件的关联关系，将相关联的目标文件组合在一块儿，生成可执行文件。

看完这2个概念，再回去思考下前面报的错，应该能够彻底明白了。

2.声明内部函数

咱们还能够用static声明一个内部函数

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("调用了test函数");
13 }

在第11行定义了一个test函数，这是一个内部函数，接着在第3行对test函数进行提早声明，而后就能够在第7行能够调用test()函数了

4、static、extern与函数的总结

1.static

在定义函数时，在函数的最左边加上static能够把该函数声明为内部函数(又叫静态函数)，这样该函数就只能在其定义所在的文件中使用。若是在不一样的文件中有同名的内部函数，则互不干扰。

static也能够用来声明一个内部函数

2.extern

在定义函数时，若是在函数的最左边加上关键字extern，则表示此函数是外部函数，可供其余文件调用。C语言规定，若是在定义函数时省略extern，则隐含为外部函数。

• 在一个文件中要调用其余文件中的外部函数，则须要在当前文件中用extern声明该外部函数，而后就可使用，这里的extern也能够省略。

5、对变量的做用

extern 关键字对变量的做用

一、不一样源文件中的同名变量

前面讲到，你在一个源文件中不管写多少遍全局变量int a;，它们表明的都是同一个变量。还有一个事实，假如在另外一个源文件中也有全局变量int a;，那么这两个源文件的全部全局变量int a;都表明着同一个变量。extern关键字仍是适用的，好比:

和

或者是:

和

上面的两种状况下，test.c和main.c中使用的全局变量a都仍是表明着同一个变量

注意了，不能够两个文件的全部所有变量a都用extern，下面的作法是错误的：

和

由于extern是用来声明一个已经定义过的变量，这两个文件都是在声明变量，没有人定义变量，在连接的时候确定报错：

大体错误意思是：标示符a未定义

static 关键字对变量的做用

但不少时候，咱们并不想让源文件中的全局变量跟其余源文件共享，至关于私有的全局变量，那么你就得用static关键字来定义变量。

这样写完，test.c和main.c的变量a分别表明着不一样的变量，它们是没有联系的、互不干扰的。也就是说，main.c没法访问test.c中的变量a，所以在main.c中将a修改成10后，test.c中的a依然为0。输出结果：
。

其实static还能够用来修饰局部变量。

static和extern的总结

1.extern能够用来声明一个全局变量，可是不能用来定义变量

2.默认状况下，一个全局变量是能够供多个源文件共享的，也就说，多个源文件中同名的全局变量都表明着同一个变量

3.若是在定义全局变量的时候加上static关键字，此时static的做用在于限制该全局变量的做用域，只能在定义该全局变量的文件中才能使用，跟其余源文件中的同名变量互不干扰

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注：本文转自李明杰老师的博文。