建議8-3：不要混淆static變量的作用

在C語言中，static關鍵字不僅可以用來修飾變量，還可以用來修飾函數。在使用static關鍵字修飾變量時，我們稱此變量為靜態變量。靜態變量的存儲方式與全局變量一樣，都是靜態存儲方式。但這里需要特別說明的是，靜態變量屬于靜態存儲方式，屬于靜態存儲方式的變量卻不一定就是靜態變量。例如，全局變量雖然屬于靜態存儲方式，但并不是靜態變量，它必須由static加以定義后才能成為靜態全局變量。

考慮到可能會有不少讀者對靜態變量作用不太清楚，本節就來詳細討論一下它的主要作用。

1.隱藏與隔離的作用

上面已經闡述過，全局變量雖然屬于靜態存儲方式，但并不是靜態變量。全局變量的作用域是整個源程序，當一個源程序由多個源文件組成時，全局變量在各個源文件中都是有效的，比如上面代碼清單1-26-main中的全局變量g_X與g_Y就是如此。

如果我們希望全局變量僅限于在本源文件中使用，在其他源文件中不能引用，也就是說限制其作用域只在定義該變量的源文件內有效，而在同一源程序的其他源文件中不能使用。這時，就可以通過在全局變量之前加上關鍵字static來實現，即使全局變量被定義成為一個靜態全局變量。下面將代碼清單1-26-main中的全局變量g_X與g_Y全部修改為靜態全局變量，代碼如下所示：

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#include <stdio.h>
/*定義兩個靜態全局變量*/
static int g_X=10；
static int g_Y=20；
int max（）；
int main（void）
{
    int result；
    result = max（）；
    printf（"the max value is %d\n"，result）；
    return 0；
}

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這時候，我們再來編譯該程序，代碼清單1-26-max將無法調用代碼清單1-26-main中的靜態全局變量g_X與g_Y。也就是說靜態全局變量g_X與g_Y只能在代碼清單1-26-main中使用，如圖1-41所示。

在圖1-41中，雖然g_X與g_Y變量仍然是全局的，但由于靜態全局變量的作用域局限于一個源文件內，所以只能為該源文件內的函數所共用，這樣就可以避免在其他源文件中引起的錯誤。也就起到了對其他源文件進行隱藏與隔離錯誤的作用，有利于模塊化程序設計。

2.保持變量內容的持久性

有時候，我們希望函數中局部變量的值在函數調用結束之后不會消失，而仍然保留其原值。即它所占用的存儲單元不釋放，在下一次調用該函數時，其局部變量的值仍然存在，也就是上一次函數調用結束時的值。這時候，我們就應該將該局部變量用關鍵字static聲明為“靜態局部變量”。

當將局部變量聲明為靜態局部變量的時候，也就改變了局部變量的存儲位置，即從原來的棧中存放改為靜態存儲區存放。這讓它看起來很像全局變量，其實靜態局部變量與全局變量的主要區別就在于可見性，靜態局部變量只在其被聲明的代碼塊中是可見的。

對某些必須在調用之間保持局部變量的值的子程序而言，靜態局部變量是特別重要的。如果沒有靜態局部變量，則必須在這類函數中使用全局變量，由此也就打開了引入副作用的大門。使用靜態局部變量最好的示例就是實現統計次數的功能，如代碼清單1-27所示。

代碼清單1-27　靜態局部變量使用示例

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#include <stdio.h>
void count（）；
int main（void）
{
    int i=0；
    for （i = 0； i <= 5； i++）
    {
            count（）；
    }
    return 0；
}
void count（）
{
    /*聲明一個靜態局部變量*/
    static num = 0；
    num++；
    printf（"%d\n"，num）；
}

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在代碼清單1-27中，我們通過在count（）函數里聲明一個靜態局部變量num來作為計數器。因為靜態局部變量是在編譯時賦初值的，且只賦初值一次，在程序運行時它已有初值。以后在每次調用函數時就不再重新賦初值，而是保留上次函數調用結束時的值。這樣，count（）函數每次被調用的時候，靜態局部變量num就會保持上一次調用的值，然后再執行自增運算，這樣就實現了計數功能。同時，它又避免了使用全局變量。

通過上面的示例，我們可以得出靜態局部變量一般的使用場景，如下所示：

□ 需要保留函數上一次調用結束時的值。

□ 如果初始化后，變量只會被引用而不會改變其值，則這時用靜態局部變量比較方便，以免每次調用時重新賦值。

3.默認初始化為0

在靜態數據區，內存中所有的字節默認值都是0x00。靜態變量與全局變量也一樣，它們都存儲在靜態數據區中，因此其變量的值默認也為0。演示示例如代碼清單1-28所示。

代碼清單1-28　默認為0的演示示例

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#include <stdio.h>
static int g_x；
int g_y；
int main（void）
{
    static int x；
    printf（"g_x：%d\ng_y：%d\nx：%d"，g_x，g_y，x）；
    return 0；
}

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代碼清單1-28的運行結果如圖1-42所示。