一、c程序存儲空間布局
C程序一直由下列部分組成:
1)正文段——CPU執行的機器指令部分;一個(gè)程序只有一個(gè)副本;只讀,防止程序由于意外事故而修改自身指令;
2)初始化數據段(數據段)——在程序中所有賦了初值的全局變量,存放在這里。
3)非初始化數據段(bss段)——在程序中沒(méi)有初始化的全局變量;內核將此段初始化為0。
4)?!鲩L(cháng)方向:自頂向下增長(cháng);自動(dòng)變量以及每次函數調用時(shí)所需要保存的信息(返回地址;環(huán)境信息)。
5)堆——動(dòng)態(tài)存儲分。
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| 棧 |
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| 堆 |
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| 未初始化 |
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| 初始化 |
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| 正文段 |
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二、 面向過(guò)程程序設計中的static
1. 全局靜態(tài)變量
在全局變量之前加上關(guān)鍵字static,全局變量就被定義成為一個(gè)全局靜態(tài)變量。
1)內存中的位置:靜態(tài)存儲區(靜態(tài)存儲區在整個(gè)程序運行期間都存在)
2)初始化:未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì )被程序自動(dòng)初始化為0(自動(dòng)對象的值是任意的,除非他被顯示初始化)
3)作用域:全局靜態(tài)變量在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的。準確地講從定義之處開(kāi)始到文件結尾。
看下面關(guān)于作用域的程序:
//teststatic1.c
void display();
extern int n;
int main()
{
n = 20;
printf("%dn",n);
display();
return 0;
}
//teststatic2.c
static int n; //定義全局靜態(tài)變量,自動(dòng)初始化為0,僅在本文件中可見(jiàn)
void display()
{
n++;
printf("%dn",n);
}
文件分別編譯通過(guò),但link的時(shí)候teststatic2.c中的變量n找不到定義,產(chǎn)生錯誤。
定義全局靜態(tài)變量的好處:
<1>不會(huì )被其他文件所訪(fǎng)問(wèn),修改
<2>其他文件中可以使用相同名字的變量,不會(huì )發(fā)生沖突。
2. 局部靜態(tài)變量
在局部變量之前加上關(guān)鍵字static,局部變量就被定義成為一個(gè)局部靜態(tài)變量。
1)內存中的位置:靜態(tài)存儲區
2)初始化:未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會(huì )被程序自動(dòng)初始化為0(自動(dòng)對象的值是任意的,除非他被顯示初始化)
3)作用域:作用域仍為局部作用域,當定義它的函數或者語(yǔ)句塊結束的時(shí)候,作用域隨之結束。
注:當static用來(lái)修飾局部變量的時(shí)候,它就改變了局部變量的存儲位置,從原來(lái)的棧中存放改為靜態(tài)存儲區。但是局部靜態(tài)變量在離開(kāi)作用域之后,并沒(méi)有被銷(xiāo)毀,而是仍然駐留在內存當中,直到程序結束,只不過(guò)我們不能再對他進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
當static用來(lái)修飾全局變量的時(shí)候,它就改變了全局變量的作用域(在聲明他的文件之外是不可見(jiàn)的),但是沒(méi)有改變它的存放位置,還是在靜態(tài)存儲區中。
3. 靜態(tài)函數
在函數的返回類(lèi)型前加上關(guān)鍵字static,函數就被定義成為靜態(tài)函數。
函數的定義和聲明默認情況下是extern的,但靜態(tài)函數只是在聲明他的文件當中可見(jiàn),不能被其他文件所用。
例如:
//teststatic1.c
void display();
static void staticdis();
int main()
{
display();
staticdis();
renturn 0;
}
//teststatic2.c
void display()
{
staticdis();
printf("display() has been called n");
}
static void staticdis()
{
printf("staticDis() has been calledn");
}
文件分別編譯通過(guò),但是連接的時(shí)候找不到函數staticdis()的定義,產(chǎn)生錯誤。
實(shí)際上編譯也未過(guò),vc2003報告teststatic1.c中靜態(tài)函數staticdis已聲明但未定義??;by?。椋恚辏幔悖铮?br>定義靜態(tài)函數的好處:
<1> 其他文件中可以定義相同名字的函數,不會(huì )發(fā)生沖突
<2> 靜態(tài)函數不能被其他文件所用。
存儲說(shuō)明符auto,register,extern,static,對應兩種存儲期:自動(dòng)存儲期和靜態(tài)存儲期。
auto和register對應自動(dòng)存儲期。具有自動(dòng)存儲期的變量在進(jìn)入聲明該變量的程序塊時(shí)被建立,它在該程序塊活動(dòng)時(shí)存在,退出該程序塊時(shí)撤銷(xiāo)。
關(guān)鍵字extern和static用來(lái)說(shuō)明具有靜態(tài)存儲期的變量和函數。用static聲明的局部變量具有靜態(tài)存儲持續期(static storage duration),或靜態(tài)范圍(static extent)。雖然他的值在函數調用之間保持有效,但是其名字的可視性仍限制在其局部域內。靜態(tài)局部對象在程序執行到該對象的聲明處時(shí)被首次初始化。
由于static變量的以上特性,可實(shí)現一些特定功能。
1. 統計次數功能
聲明函數的一個(gè)局部變量,并設為static類(lèi)型,作為一個(gè)計數器,這樣函數每次被調用的時(shí)候就可以進(jìn)行計數。這是統計函數被調用次數的最好的辦法,因為這個(gè)變量是和函數息息相關(guān)的,而函數可能在多個(gè)不同的地方被調用,所以從調用者的角度來(lái)統計比較困難。代碼如下:
void count();
int main()
{
int i;
for (i = 1; i <= 3; i++)
count();
return 0;
}
void count()
{
static num = 0;
num++;
printf(" I have been called %d",num,"timesn");
}
輸出結果為:
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.