Question

当重构一些#defines时，我遇到了类似于C ++头文件中的以下声明：

static const unsigned int VAL = 42;
const unsigned int ANOTHER_VAL = 37;

问题是，静态会产生什么区别？请注意，由于经典的#ifndef HEADER #define HEADER #endif技巧（如果重要），无法多次包含标题。

如果标题包含在多个源文件中，静态是否只创建VAL的一个副本？

Answer 1

文件范围变量上的static和extern标记确定它们是否可以在其他翻译单元（即其他.c或.cpp文件）中访问。

static提供变量内部链接，将其与其他翻译单元隐藏。但是，具有内部链接的变量可以在多个翻译单元中定义。
extern提供变量外部链接，使其对其他翻译单元可见。通常，这意味着变量必须仅在一个翻译单元中定义。

默认值（当您未指定static或extern时）是C和C ++不同的区域之一。

在C中，默认情况下，文件范围的变量为extern（外部链接）。如果您使用的是C，则VAL为static而ANOTHER_VAL为extern。
在C ++中，文件范围的变量默认为static（内部链接），如果它们是const，则默认为extern，如果不是VAL。如果您使用的是C ++，ANOTHER_VAL和static都是{{1}}。

来自C specification的草稿：

6.2.2标识符的链接 ... -5-如果函数的标识符声明没有存储类说明符，则其链接确定与存储类说明符extern声明的完全相同。如果对象标识符的声明具有文件范围，没有存储类说明符，它的联系是外部的。

来自C++ specification的草稿：

7.1.1 - 存储类说明符[dcl.stc] ... -6-在没有存储类说明符的命名空间作用域中声明的名称具有外部链接，除非由于先前的声明而具有内部链接，并且未将其声明为const。声明为const且未显式声明为extern的对象具有内部链接。

Answer 2

static表示将为其中包含的每个源文件创建一个VAL副本。但这也意味着多个包含不会导致{{1}的多个定义将在链接时发生碰撞。在C中，如果没有VAL，则需要确保只有一个源文件定义为static，而其他源文件则声明为VAL。通常可以通过在源文件中定义它（可能使用初始化程序）并将extern声明放在头文件中来实现此目的。

全局级别的

extern变量仅在他们自己的源文件中可见，无论他们是通过包含还是在主文件中。

编者注：在C ++中，声明中static和const关键字的static对象都隐含extern。

Answer 3

静态意味着每个文件只能获得一个副本，但与其他人不同的是，这样做是完全合法的。您可以使用小代码示例轻松测试：

test.h：

static int TEST = 0;
void test();

test1.cpp：

#include <iostream>
#include "test.h"

int main(void) {
    std::cout << &TEST << std::endl;
    test();
}

测试2.cpp：

#include <iostream>
#include "test.h"

void test() {
    std::cout << &TEST << std::endl;
}

运行此命令可以获得此输出：

0x446020
0x446040

Answer 4

C ++中的

const变量具有内部链接。因此，使用static无效。

<强> A.H

const int i = 10;

<强> one.cpp

#include "a.h"

func()
{
   cout << i;
}

<强> two.cpp

#include "a.h"

func1()
{
   cout << i;
}

如果这是一个C程序，你会得到i的“多重定义”错误（由于外部链接）。

Answer 5

此级别代码的静态声明意味着变量仅在当前编译单元中可见。这意味着只有该模块中的代码才能看到该变量。

如果您有一个声明变量static的头文件，并且该头包含在多个C / CPP文件中，那么该变量将对这些模块“本地”。对于包含标题的N个位置，将有N个副本。他们完全没有关系。任何源文件中的任何代码都只引用该模块中声明的变量。

在这种特殊情况下，'static'关键字似乎没有提供任何好处。我可能会遗漏一些东西，但似乎并不重要 - 我以前从未见过这样的事情。

至于内联，在这种情况下变量很可能是内联的，但这只是因为它被声明为const。编译器可能更可能内联模块静态变量，但这取决于情况和编译的代码。无法保证编译器会内联“静态”。

Answer 6

C书（免费在线）有一章关于链接，更详细地解释了'静态'的含义（尽管其他评论已经给出了正确答案）： http://publications.gbdirect.co.uk/c_book/chapter4/linkage.html

Answer 7

要回答这个问题，“静态意味着只创建一个VAL副本，以防标题包含在多个源文件中吗？”...

否即可。 VAL将始终在包含标题的每个文件中单独定义。

在这种情况下，C和C ++的标准确实会产生差异。

在C中，默认情况下，文件范围的变量是extern。如果你使用C，VAL是静态的，ANOTHER_VAL是extern。

请注意，如果标头包含在不同的文件中（同一个全局名称定义了两次），则现代链接器可能会抱怨ANOTHER_VAL，如果ANOTHER_VAL在另一个文件中初始化为不同的值，肯定会抱怨

在C ++中，如果文件范围变量是const，则默认情况下是静态的，如果不是，则默认为extern。如果您使用的是C ++，则VAL和ANOTHER_VAL都是静态的。

您还需要考虑两个变量都指定为const的事实。理想情况下，编译器总是选择内联这些变量，而不是为它们包含任何存储。存储可以分配的原因有很多。我能想到的......

调试选项
文件中的地址
编译器总是分配存储（复杂的const类型不能简单地内联，因此成为基本类型的特殊情况）

Answer 8

如果没有定义静态变量，也不能声明它（这是因为存储类修饰符static和extern是互斥的）。可以在头文件中定义静态变量，但这会导致包含头文件的每个源文件都拥有自己的变量私有副本，这可能不是预期的。

Answer 9

假设这些声明属于全局范围（即不是成员变量），那么：

静态表示“内部关联”。在这种情况下，由于它被声明为 const ，因此编译器可以对其进行优化/内联。如果省略 const ，则编译器必须在每个编译单元中分配存储空间。

默认情况下，省略静态链接 extern 。同样，您已被 const 保存 - 编译器可以优化/内联使用。如果你删除 const ，那么你会在链接时得到一个多次定义的符号错误。

Answer 10

const 变量默认情况下是C ++中的静态变量，但是extern C.因此，如果你使用C ++，那么无法使用什么构造。

（7.11.6 C ++ 2003，Apexndix C有样本）

比较编译/链接源作为C和C ++程序的示例：

bruziuz:~/test$ cat a.c
const int b = 22;
int main(){return 0;}
bruziuz:~/test$ cat b.c
const int b=2;
bruziuz:~/test$ gcc -x c -std=c89 a.c b.c
/tmp/ccSKKIRZ.o:(.rodata+0x0): multiple definition of `b'
/tmp/ccDSd0V3.o:(.rodata+0x0): first defined here
collect2: error: ld returned 1 exit status
bruziuz:~/test$ gcc -x c++ -std=c++03 a.c b.c 
bruziuz:~/test$ 
bruziuz:~/test$ gcc --version | head -n1
gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.5) 5.4.0 20160609

Answer 11

Static会阻止另一个编译单元对该变量进行外部处理，以便编译器可以只在其中“内联”变量的值，而不是为其创建内存存储。

在你的第二个例子中，编译器不能假设某些其他源文件不会外部它，所以它必须实际将该值存储在内存中。

Answer 12

Static会阻止编译器添加多个实例。这对于#ifndef保护来说变得不那么重要了，但假设标题包含在两个单独的库中，并且应用程序已链接，则会包含两个实例。

头文件中的变量声明 - 静态与否？

12 个答案: