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(zhí)行的機器指令部分；一個程序只有一個副本；只讀，防止程序由于意外事故而修改自身指令；

2）初始化數(shù)據(jù)段（數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)段（bss段）——在程序中沒有初始化的全局變量；內(nèi)核將此段初始化為0.

4）棧——增長方向：自頂向下增長；自動變量以及每次函數(shù)調(diào)用時所需要保存的信息（返回地址；環(huán)境信息）。

5）堆——動態(tài)存儲部分。
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| 棧 |
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| |/ |
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| 堆 |
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| 未初始化 |
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| 初始化 | (.data)
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| 正文段 | (.text)
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二、 面向過程程序設(shè)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全局靜態(tài)變量。

1）內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲區(qū)（靜態(tài)存儲區(qū)在整個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)變量會被程序自動初始化為0（自動對象的值是任意的，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的。準(zhǔn)確地講從定義之處開始到文件結(jié)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，自動初始化為0，僅在本文件中可見

void display()

{

n++;

printf("%dn",n);

}

文件分別編譯通過，但link的時候teststatic1.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>不會被其他文件所訪問，修改

<2>其他文件中可以使用相同名字的變量，不會發(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局部靜態(tài)變量。

1）內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲區(qū)

2）初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會被程序自動初始化為0（自動對象的值是任意的，除非他被顯示初始化）

3）作用域：作用域仍為局部作用域，當(dāng)定義它的函數(shù)或者語句塊結(jié)束的時候，作用域隨之結(jié)束。

注：當(dāng)static用來修飾局部變量的時候，它就改變了局部變量的存儲位置，從原來的棧中存放改為靜態(tài)存儲區(qū)。但是局部靜態(tài)變量在離開作用域之后，并沒有被銷毀，而是仍然駐留在內(nèi)存當(dāng)中，直到程序結(jié)束，只不過我們不能再對他進(jìn)行訪問。

當(dāng)static用來修飾全局變量的時候，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的），但是沒有改變它的存放位置，還是在靜態(tài)存儲區(qū)中。

3. 靜態(tài)函數(shù)

在函數(shù)的返回類型前加上關(guān)鍵字static，函數(shù)就被定義成為靜態(tài)函數(shù)。

函數(shù)的定義和聲明默認(rèn)情況下是extern的，但靜態(tài)函數(shù)只是在聲明他的文件當(dāng)中可見，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，但是連接的時候找不到函數(shù)staticdis（）的定義，產(chǎn)生錯誤。

定義靜態(tài)函數(shù)的好處：

<1> 其他文件中可以定義相同名字的函數(shù)，不會發(fā)生沖突

<2> 靜態(tài)函數(shù)不能被其他文件所用。

存儲說明符auto，register，extern，static，對應(yīng)兩種存儲期：自動存儲期和靜態(tài)存儲期。

auto和register對應(yīng)自動存儲期。具有自動存儲期的變量在進(jìn)入聲明該變量的程序塊時被建立，它在該程序塊活動時存在，退出該程序塊時撤銷。

關(guān)鍵字extern和static用來說明具有靜態(tài)存儲期的變量和函數(shù)。用static聲明的局部變量具有靜態(tài)存儲持續(xù)期（static storage duration），或靜態(tài)范圍（static extent）。雖然他的值在函數(shù)調(diào)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(nèi)。靜態(tài)局部對象在程序執(zhí)行到該對象的聲明處時被首次初始化。

由于static變量的以上特性，可實現(xiàn)一些特定功能。

1. 統(tǒng)計次數(shù)功能

聲明函數(shù)的一個局部變量，并設(shè)為static類型，作為一個計數(shù)器，這樣函數(shù)每次被調(diào)用的時候就可以進(jìn)行計數(shù)。這是統(tǒng)計函數(shù)被調(diào)用次數(shù)的最好的辦法，因為這個變量是和函數(shù)息息相關(guān)的，而函數(shù)可能在多個不同的地方被調(diào)用，所以從調(diào)用者的角度來統(tǒng)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(jié)果為：

I have been called 1 times.

I have been called 2 times.

I have been called 3 times.