static变量及作用域控制

一、static变量

static变量放在函数中，就只有这个函数能访问它；放在函数外就只有这个文件能访问它。下面我们看看两个函数中重名的static变量是怎么区别开来的。
（static.c）：

#include <stdio.h>
void func1()
{
    static int n = 1;
    n++;
}

void func2()
{
    static int n = 2;
    n++;
}

int main()
{
    return 0;
}

下面是编译后的部分汇编：

func1:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    n.1671, %eax
    addl    $1, %eax
    movl    %eax, n.1671
    popl    %ebp
    ret

func2:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    n.1674, %eax
    addl    $1, %eax
    movl    %eax, n.1674
    popl    %ebp
    ret

好家伙！编译器居然"偷偷"地改了变量名，这样两个static变量就容易区分了。

其实static变量跟全局变量一样被放置在 .data段 或 .bss段 中，所以它们也是程序运行期间一直存在的，最终也是通过绝对地址来访问。
但是它们的作用域还是比全局变量低了一级：static变量被标识为LOCAL符号，全局变量被标识为GLOBAL符号，在链接过程中，目标文件寻找外部变量时只在GLOBAL符号中找，所以static变量别的源文件是"看不见"的。

二、作用域控制

作用域控制为的是提高源代码的可读性，一个变量的作用域越小，它可能出没的范围就越小。

C语言中的变量按作用域从大到小可分为四种：全局变量、函数外static变量、函数内static变量、局部变量：

1. 全局变量是杀伤半径最大的：不仅在定义该变量的源文件中可用，而且在任一别的源文件中只要用 extern 声明它后也可以使用，因此，当你看到一个全局变量的时候应该心生敬畏！
2. 函数外的static变量处于文件域中，只有定义它的源文件中可以使用。如果你看到一个static变量，
   那是作者在安慰你：大妹子，这个变量不会在别的文件中出现。
3. 函数内static变量在函数的每次调用中可用（只初始化一次），它同以上两种变量一样在程序运行期间一直存在，所以它的功能是局部变量无法实现的。
4. 局部变量在函数的一次调用中使用，调用结束后就消失了。

显然，作用域越小越省心，该是局部变量的就不要定义成全局变量，如果"全局变量"只在本源文件中使用那就加个static。

即便是局部变量也还可以压缩其作用域：

有的同学写的函数一开头就声明了函数中要用到的所有局部变量，一开始我也这么做，因为我担心：如果把变量定义在循环体内，是不是每一次循环都会给它们分配空间、回收空间，从而降低效率？但事实是它们的空间在函数的开头就一次性分配好了（scope.c）：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 1;
    {
        int a = 2;
        {
            int a = 3;
        }
        {
            int a = 4;
        }
    }
    return 0;
}

编译后的汇编代码如下：

main:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $16, %esp
    movl    $1, -4(%ebp)
    movl    $2, -8(%ebp)
    movl    $3, -12(%ebp)
    movl    $4, -16(%ebp)
    movl    $0, %eax
    leave
    ret

各层局部环境中的变量a是subl $16, %esp一次性分配好的。由此可见不是每个{}都要分配回收局部变量，一个函数只分配回收一次。因此，如果某个变量只在某个条件、循环中用到的话，还是在条件、循环中定义吧，这样，规模比较大的函数的可读性将提高不少，而效率丝毫没有下降，可谓是百利而无一害！

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