C语言extern和static

C语言中extern的用法

在C语言中，修饰符extern用在变量或者函数的声明前，用来说明“此变量/函数是在别处定义的，要在此处引用”。

1. extern修饰变量的声明

举例来说，如果文件a.c需要引用b.c中变量int v，就可以在a.c中声明extern int v，然后就可以引用变量v。能够被其他模块以extern修饰符引用到的变量通常是全局变量。还有很重要的一点是，extern int v可以放在a.c中的任何地方，比如你可以在a.c中的函数fun定义的开头处声明extern int v，然后就可以引用到变量v了，只不过这样只能在函数fun作用域中引用v罢了，这还是变量作用域的问题。对于这一点来说，很多人使用的时候都心存顾虑。好像extern声明只能用于文件作用域似的。

2. extern修饰函数声明

从本质上来讲，变量和函数没有区别。函数名是指向函数二进制块开头处的指针。如果文件a.c需要引用b.c中的函数，比如在b.c中原型是int fun(int mu)，那么就可以在a.c中声明extern int fun（int mu），然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样，extern int fun（int mu）可以放在a.c中任何地方，而不一定非要放在a.c的文件作用域的范围中。对其他模块中函数的引用，最常用的方法是包含这些函数声明的头文件。

使用extern和包含头文件来引用函数有什么区别呢？extern的引用方式比包含头文件要简洁得多！extern的使用方法是直接了当的，想引用哪个函数就用extern声明哪个函数。这大概是KISS原则的一种体现吧！这样做的一个明显的好处是，会加速程序的编译（确切的说是预处理）的过程，节省时间。在大型C程序编译过程中，这种差异是非常明显的。

3. 此外，extern修饰符可用于指示C或者C＋＋函数的调用规范

比如在C＋＋中调用C库函数，就需要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给链接器用的，告诉链接器在链接的时候用C函数规范来链接。主要原因是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不同。

4. 举个简单的例子：

用C语言编写程序的时候，我们经常会遇到这样一种情况：希望在头文件中定义一个全局变量，然后包含到两个不同的c文件中，希望这个全局变量能在两个文件中共用。

举例说明：项目文件夹project下有main.c、common.c和common.h三个文件，其中common.h文件分别#include在main.c和common.c文件中。现在希望声明一个字符型变量key，在main.c和common.c中公用。

有人想，既然是想两个文件都用，那就在common.h中声明一个unsigned char key，然后由于包含关系，在main.c和common.c中都是可见的，所以就能共用了。

这种想法其实是很多初学者都会想到的，想起来确实有道理，但是实际写出来，我们发现编译的时候编译器提示出错，一般提示大概都类似于：Error: L6200E: Symbol key multiply defined (by common.o and main.o).

也就是说编译器认为我们重复定义了key这个变量。

这是因为#include命令就是原封不同的把头文件中的内容搬到#include的位置，所以相当于main.c和common.c中都执行了一次unsigned char key，而C语言中全局变量是项目内（或者叫工程内）可见的，这样就造成了一个项目中两个变量key，编译器就认为是重复定义。

正确的解决办法：使用extern关键字来声明变量为外部变量。具体说就是在其中一个c文件中定义一个全局变量key，然后在另一个要使用key这个变量的c文件中使用extern关键字声明一次，说明这个变量为外部变量，是在其他的c文件中定义的全局变量。请注意我这里的用词：定义和声明。例如在main.c文件中定义变量key，在common.c文件中声明key变量为外部变量，这样这两个文件中就能共享这个变量key了，如下图所示。 代码如下（只写跟我们所说问题有关的部分）：

（1）main.c文件

#include “common.h” unsigned char key; （2）common.c文件：

#include “common.h” extern unsigned char key;

5. 实际运行的例子：

情景：在一个工程里面有两个文件a.c and b.c,其中它们的内容如下：

a.c:

#include <stdio.h>
int i = 3;
int p(void) {
printf("%d\n",i);
return 0;
}

b.c:

#include <stdlib.h>
extern int p(void);
extern int i;
int main() {
p();
system("pause");
}

在b.c里面调用a.c里面定义的变量和函数，最后在Dev c++里面运行，b.c的输出结果为：3。

C语言static的用法

1、static修饰变量、

全局变量

static修饰文件内的全局变量就会把该变量变为私有的，其它文件无法访问。

例子：

other.h

#ifndef OTHER_H_
#define OTHER_H_
#include <stdio.h>

int sum(int a,int b);
int key;//定义全局变量key

#endif /* OTHER_H_ */

main.c

#include "Main.h"

extern int key;

int main(int argc, char **argv) {

printf("%d",key);//结果是0，可以正常访问

}

如果改为static

other.h

#ifndef OTHER_H_
#define OTHER_H_
#include <stdio.h>

int sum(int a,int b);
static int key;//定义全局静态变量key

#endif /* OTHER_H_ */

main.c



局部变量

static修饰局部变量会延长它的生命周期

函数内部static修饰的局部变量不会随着函数的结束而销毁。这样对于常量（例如:PI=3.14）或者使用频率比较高的变量就节省了大量的内存消耗。

看一个函数计算运行次数的例子：

#include "Main.h"

int main(int argc, char **argv) {

for (int var = 0; var <100; ++var) {

printTimes();

}

}

void printTimes()
{
static int times=0;

times++;
printf("函数printTimes的运行次数：%d\n",times);

}

/***
* ......
* .......
* 函数printTimes的运行次数：97
函数printTimes的运行次数：98
函数printTimes的运行次数：99
函数printTimes的运行次数：100
我们可以看到times并没有被销毁，而是随着函数的运行次数不断增加
*
* /

2、static修饰函数

other.h

#ifndef OTHER_H_
#define OTHER_H_
#include <stdio.h>

int sum(int a,int b);//全局函数

int key;//定义全局变量key

#endif /* OTHER_H_ */

other.c

#include "other.h"

int sum(int a,int b)
{

return a+b;

}

main.c

#include "Main.h"

extern int sum(int a,int b);
int main(int argc, char **argv) {

printf("计算两个数的和：%d",sum(199,5465));
//结果：计算两个数的和：5664

}

如果函数sum加上static修饰：

other.h

#ifndef OTHER_H_
#define OTHER_H_
#include <stdio.h>

static int sum(int a,int b);//全局函数

int key;//定义全局变量key

#endif /* OTHER_H_ */

other.c

#include "other.h"

static int sum(int a,int b)
{

return a+b;

}

main.c