static关键字

这个关键字前面也有提到，它的作用是强大的。要对static关键字深入了解，首先需要掌握标准C程序的组成。

标准C程序一直由下列部分组成：

  1）正文段——CPU执行的机器指令部分，也就是你的程序。一个程序只有一个副本；只读，这是为了防止程序由于意外事故而修改自身指令；

  2）初始化数据段（数据段）——在程序中所有赋了初值的全局变量，存放在这里。

  3）非初始化数据段（bss段）——在程序中没有初始化的全局变量；内核将此段初始化为0。注意：只有全局变量被分配到数据段中。

  4）栈——增长方向：自顶向下增长；自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息（返回地址；环境信息）。这句很关键，常常有笔试题会问到什么东西放到栈里面就足以说明。

  5）堆——动态存储分配。

在嵌入式C语言当中，它有三个作用：

   作用一：在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

   这样定义的变量称为局部静态变量：在局部变量之前加上关键字static，局部变量就被定义成为一个局部静态变量。也就是上面的作用一中提到的在函数体内定义的变量。除了类型符外，若不加其它关键字修饰，默认都是局部变量。

比如以下代码：

   在这个例子中，变量a是局部变量，变量b为局部静态变量。作用一说明了局部静态变量b的特性：在函数体，一个被声明为静态的变量（也就是局部静态变量）在这一函数被调用过程中维持其值不变。这句话什么意思呢？

   若是连续两次调用上面的函数test1：

   然后使程序暂停下来，读取a和b的值，你会发现，a=1，b=2。怎么回事呢，每次调用test1函数，局部变量a都会重新初始化为0x00；然后执行a++；而局部静态变量在调用过程中却能维持其值不变。

   通常利用这个特性可以统计一个函数被调用的次数。

   声明函数的一个局部变量，并设为static类型，作为一个计数器，这样函数每次被调用的时候就可以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法，因为这个变量是和函数息息相关的，而函数可能在多个不同的地方被调用，所以从调用者的角度来统计比较困难。

   代码如下：

   输出结果为：

   I have been called 1 times.

   I have been called 2 times.

   I have been called 3 times.

   作用二：在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。

   这样定义的变量也称为全局静态变量：在全局变量之前加上关键字static，全局变量就被定义成为一个全局静态变量。也就是上述作用二中提到的在模块内（但在函数体外）声明的静态变量。

   定义全局静态变量的好处：

       <1>不会被其他文件所访问，修改，是一个本地的局部变量。

       <2>其他文件中可以使用相同名字的变量，不会发生冲突。

   全局变量的详细特性，注意作用域，可以和局部静态变量相比较：

       1）内存中的位置：静态存储区（静态存储区在整个程序运行期间都存在）

       2）初始化：未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化）

       3）作用域：全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。

       当static用来修饰全局变量的时候，它就改变了全局变量的作用域（在声明他的文件之外是不可见的），但是没有改变它的存放位置，还是在静态存储区中。

   作用三：在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。

   这样定义的函数也成为静态函数：在函数的返回类型前加上关键字static，函数就被定义成为静态函数。函数的定义和声明默认情况下是extern的，但静态函数只是在声明他的文件当中可见，不能被其他文件所用。

   定义静态函数的好处：

       <1> 其他文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突

       <2> 静态函数不能被其他文件所用。它定义一个本地的函数。

   这里我一直强调数据和函数的本地化，这对于程序的结构甚至优化都有巨大的好处，更大的作用是，本地化的数据和函数能给人传递很多有用的信息，能约束数据和函数的作用范围。在C++的对象和类中非常注重的私有和公共数据/函数其实就是本地和全局数据/函数的扩展，这也从侧面反应了本地化数据/函数的优势。