深入解析單片機(jī)中static應(yīng)用

在我們C語(yǔ)言使用過(guò)程中，static通常有兩個(gè)作用： 1、修飾變量 靜態(tài)全局變量：全局變量前加static修飾，該變量就成為了靜態(tài)全局變量。我們知道，全部變量在整個(gè)工程都可以被訪問(wèn)（一個(gè)文件中定義，其它文件使用的時(shí)候添加extern關(guān)鍵字聲明 ），而在添加了static關(guān)鍵字之后，這個(gè)變量就只能在本文件內(nèi)被訪問(wèn)了。因此，在這里，static的作用就是限定作用域。 靜態(tài)局部變量：局不變量添加了static修飾之后，該變量就成為了靜態(tài)局部變量。我們知道局部變量在離開(kāi)了被定義的函數(shù)后，就會(huì)被銷毀，而當(dāng)使用static修飾之后，它的作用域就一直到整個(gè)程序結(jié)束。因此，在這里static的作用就是限定生命周期。 2、修飾函數(shù) 修飾函數(shù)則該函數(shù)成為靜態(tài)函數(shù)，函數(shù)的作用域僅限于本文件，而不能被其它文件調(diào)用。

靜態(tài)變量作用范圍在一個(gè)文件內(nèi)，程序開(kāi)始時(shí)分配空間，結(jié)束時(shí)釋放空間，默認(rèn)初始化為0，使用時(shí)可以改變其值。

靜態(tài)變量或靜態(tài)函數(shù)只有本文件內(nèi)的代碼才能訪問(wèn)它，它的名字在其它文件中不可見(jiàn)。
用法1：函數(shù)內(nèi)部聲明的static變量，可作為對(duì)象間的一種通信機(jī)制
如果一局部變量被聲明為static，那么將只有唯一的一個(gè)靜態(tài)分配的對(duì)象，它被用于在該函數(shù)的所有調(diào)用中表示這個(gè)變量。這個(gè)對(duì)象將只在執(zhí)行線程第一次到達(dá)它的定義使初始化。
用法2：局部靜態(tài)對(duì)象
對(duì)于局部靜態(tài)對(duì)象，構(gòu)造函數(shù)是在控制線程第一次通過(guò)該對(duì)象的定義時(shí)調(diào)用。在程序結(jié)束時(shí)，局部靜態(tài)對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)將按照他們被構(gòu)造的相反順序逐一調(diào)用，沒(méi)有規(guī)定確切時(shí)間。
用法3：靜態(tài)成員和靜態(tài)成員函數(shù)
如果一個(gè)變量是類的一部分，但卻不是該類的各個(gè)對(duì)象的一部分，它就被成為是一個(gè)static靜態(tài)成員。一個(gè)static成員只有唯一的一份副本，而不像常規(guī)的非static成員那樣在每個(gè)對(duì)象里各有一份副本。同理，一個(gè)需要訪問(wèn)類成員，而不需要針對(duì)特定對(duì)象去調(diào)用的函數(shù)，也被稱為一個(gè)static成員函數(shù)。
類的靜態(tài)成員函數(shù)只能訪問(wèn)類的靜態(tài)成員(變量或函數(shù))。

進(jìn)一步詳細(xì)解釋如下：

1.先來(lái)介紹它的第一條也是最重要的一條：隱藏

當(dāng)我們同時(shí)編譯多個(gè)文件時(shí)，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全局可見(jiàn)性。為理解這句話，我舉例來(lái)說(shuō)明。我們要同時(shí)編譯兩個(gè)源文件，一個(gè)是a.c，另一個(gè)是main.c. 下面是a.c的內(nèi)容:

char a = "kaiyuanqianrushi";

void msg() { printf("Hello "); }

下面是main.c的內(nèi)容：

int main(void) {

extern char a;

printf("%c ", a);

(void)msg();

return 0; }

程序的運(yùn)行結(jié)果是：

kaiyuanqianrushiHello

你可能會(huì)問(wèn)：為什么在a.c中定義的全局變量a和函數(shù)msg能在main.c中使用？前面說(shuō)過(guò)，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全局可見(jiàn)性，其它的源文件也能訪問(wèn)。此例中，a是全局變量，msg是函數(shù)，并且都沒(méi)有加static前綴，因此對(duì)于另外的源文件main.c是可見(jiàn)的。

如果加了static，就會(huì)對(duì)其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static，main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的文件中定義同名函數(shù)和同名變量，而不必?fù)?dān)心命名沖突。Static可以用作函數(shù)和變量的前綴，對(duì)于函數(shù)來(lái)講，static的作用僅限于隱藏，而對(duì)于變量，static還有下面兩個(gè)作用。

2. static的第二個(gè)作用是保持變量?jī)?nèi)容的持久

存儲(chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的變量會(huì)在程序剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：全局變量和static變量，只不過(guò)和全局變量比起來(lái)，static可以控制變量的可見(jiàn)范圍，說(shuō)到底static還是用來(lái)隱藏的。雖然這種用法不常見(jiàn)，但我還是舉一個(gè)例子。

#include ＜stdio.h＞

int fun(void){

static int count = 10; // 事實(shí)上此賦值語(yǔ)句從來(lái)沒(méi)有執(zhí)行過(guò)

return count--;

}

int count = 1;

int main(void) {

printf("global local static ");

for(; count ＜= 10; ++count)

printf("%d %d ", count, fun());

return 0; }

程序的運(yùn)行結(jié)果是：

global local static
1 10
2 9
3 8
4 7
5 6
6 5
7 4
8 3
9 2
101

3. static的第三個(gè)作用是默認(rèn)初始化為0.其實(shí)全局變量也具備這一屬性，因?yàn)槿肿兞恳泊鎯?chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)

在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，內(nèi)存中所有的字節(jié)默認(rèn)值都是0x00，某些時(shí)候這一特點(diǎn)可以減少程序員的工作量。比如初始化一個(gè)稀疏矩陣，我們可以一個(gè)一個(gè)地把所有元素都置0，然后把不是0的幾個(gè)元素賦值。如果定義成靜態(tài)的，就省去了一開(kāi)始置0的操作。再比如要把一個(gè)字符數(shù)組當(dāng)字符串來(lái)用，但又覺(jué)得每次在字符數(shù)組末尾加‘?’太麻煩。如果把字符串定義成靜態(tài)的，就省去了這個(gè)麻煩，因?yàn)槟抢锉緛?lái)就是‘?’。不妨做個(gè)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。

#include ＜stdio.h＞

int a;

int main(void){

int i;

static char str[10];

printf("integer: %d; string: (begin)%s(end)", a, str);

return 0;

}

程序的運(yùn)行結(jié)果如下integer：0；string：（begin）（end）

最后對(duì)static的三條作用做一句話總結(jié)。首先static的最主要功能是隱藏，其次因?yàn)閟tatic變量存放在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，所以它具備持久性和默認(rèn)值0.

4. 用static聲明的函數(shù)和變量小結(jié)

static 聲明的變量在C語(yǔ)言中有兩方面的特征：

1)、變量會(huì)被放在程序的全局存儲(chǔ)區(qū)中，這樣可以在下一次調(diào)用的時(shí)候還可以保持原來(lái)的賦值。這一點(diǎn)是它與堆棧變量和堆變量的區(qū)別。

2)、變量用static告知編譯器，自己僅僅在變量的作用范圍內(nèi)可見(jiàn)。這一點(diǎn)是它與全局變量的區(qū)別。

A.若全局變量?jī)H在單個(gè)C文件中訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量修改為靜態(tài)全局變量，以降低模塊間的耦合度；
B.若全局變量?jī)H由單個(gè)函數(shù)訪問(wèn)，則可以將這個(gè)變量改為該函數(shù)的靜態(tài)局部變量，以降低模塊間的耦合度；
C.設(shè)計(jì)和使用訪問(wèn)動(dòng)態(tài)全局變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量的函數(shù)時(shí)，需要考慮重入問(wèn)題；
D.如果我們需要一個(gè)可重入的函數(shù)，那么，我們一定要避免函數(shù)中使用static變量(這樣的函數(shù)被稱為：帶“內(nèi)部存儲(chǔ)器”功能的的函數(shù))
E.函數(shù)中必須要使用static變量情況:比如當(dāng)某函數(shù)的返回值為指針類型時(shí)，則必須是static的局部變量的地址作為返回值，若為auto類型，則返回為錯(cuò)指針。函數(shù)前加static使得函數(shù)成為靜態(tài)函數(shù)。但此處“static”的含義不是指存儲(chǔ)方式，而是指對(duì)函數(shù)的作用域僅局限于本文件(所以又稱內(nèi)部函數(shù))。使用內(nèi)部函數(shù)的好處是：不同的人編寫(xiě)不同的函數(shù)時(shí)，不用擔(dān)心自己定義的函數(shù)，是否會(huì)與其它文件中的函數(shù)同名。

應(yīng)用實(shí)例程序講解與總結(jié)分析:

#include

#include

審核編輯：湯梓紅