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C++中的static和extern关键字

1 声明和定义

声明就是告诉编译器有这个东西的存在,而定义则是这个东西的实现。

对于变量来说,声明就是告诉编译器存在这个名称的变量,定义则是给这个变量分配内存并赋值:

// 变量声明,声明时不能赋值,如果进行赋值,就是定义
extern int var;// 变量定义,定义时可以为其赋值,并且此时赋值是个好的习惯
int var = 0;

对于函数来说,声明就是告诉编译器存在这个名称的函数,定义则是这个函数的实现。

函数的声明就是给出函数的返回值、函数名和参数类型:

// 函数声明
int add(int a, int b);// 函数定义
int add(int a, int b) {return a + b;
}

声明和定义的区分主要用于全局变量,毕竟,局部变量不需要区分声明和定义。需要记住的是:全局范围内,变量的声明可以有多个,而定义只能有一个。

2 static

被static修饰的全局变量称为静态全局变量,静态全局变量的作用域是当前文件,也就是说,不能使用extern关键字将该变量导入到其他文件访问。

如下示例:

// module.h
#ifndef LUO
#define LUOstatic int var;#endif// module.cpp
#include <iostream>
#include "module.h"void func() {var = 2;printf("var=%d address=%p\n", var, &var);
}// main.cpp
#include <iostream>
#include "module.h"extern void func();int main() {func();printf("var=%d address=%p\n", var, &var);
}

将全局变量放到头文件中,然后在两个文件中使用,执行时可以发现,两个变量的地址不一样,也就是说,虽然这个变量在两个文件中,但是他们其实是不同的变量。

总之,对于static的全局变量,需要记住:它们只能用在当前文件,尽量不要放在头文件中(因为头文件大概率是要被多个源文件引用的)。

static不仅可以修饰全局变量,还可以修饰局部变量,当修饰局部变量时,就修改了变量的声明周期,它就不是存储在栈上,而是存储在全局数据区。

#include <iostream>void func() {static int a = 0;++a;printf("%d\n", a);
}int main() {func();func();
}

这里将func()函数中的变量a用static修饰,执行时会发现,当下一次再次执行时a就是上次执行的值。这样的变量通常可以用于只在某个函数中使用全局变量,也就是要求它的声明周期是全局的,但是使用范围却是某个函数中。

对于函数而言,用static修饰,表明该函数只在当前文件中使用。

3 extern

前面已经说过,extern通常用来声明变量和函数,表明变量在其他地方定义,此处只是告诉编译器有这个东西而已。

因此,extern比较常用的方式就是在头文件中声明变量和函数:

// module.h
#ifndef LUO
#define LUOextern int var;
extern void func();#endif// module.cpp
#include <iostream>
#include "module.h"int var = 0;void func() {var = 2;printf("var=%d address=%p\n", var, &var);
}// main.cpp
#include <iostream>
#include "module.h"int main() {func();printf("var=%d address=%p\n", var, &var);
}

在头文件module.h中声明变量和函数,然后在module.cpp中定义变量和函数,最后在main.cpp中引入头文件,就可以在main.cpp中使用变量和函数了。这种方式就是extern的常规用法。

当然,对于这里的例子,还可以直接将extern的变量和函数放到main.cpp中,由链接器在链接阶段去查找:

#include <iostream>extern void func();
extern int var;int main() {func();printf("var=%d address=%p\n", var, &var);
}

extern的另一个用法就是链接C语言库。

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