C语言关键字——static和extern

大家好，今天和大家分享C语言中的两个关键字以及作⽤域和⽣命周期的有关知识，创作不易，三连支持一下吧！

一、作用域和生命周期

在了解static和extern之前，我们先了解一下作用域和生命周期。

1.作用域

作⽤域（scope）是程序设计概念，通常来说，⼀段程序代码中所⽤到的名字并不总是有效（可⽤）的，⽽限定这个名字的可⽤性的代码范围就是这个名字的作⽤域。
局部变量的作⽤域是变量所在的局部范围；
全局变量的作⽤域是整个⼯程（项⽬）。

如：

那我们又有疑问了，局部变量和全局变量都在怎么办——采用就近原则，就是优先使用该作用域的变量，也就是优先使用局部变量。但不允许同一个作用域定义多个相同的变量名，会产生冲突。

如：

2.生命周期

⽣命周期指的是变量的创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的⼀个时间段。
局部变量的⽣命周期是：进⼊作⽤域变量创建，⽣命周期开始，出作⽤域⽣命周期结束。
全局变量的⽣命周期是：整个程序的⽣命周期。
我也可以理解为变量的存活时间。如：

作用域和生命周期与函数栈帧的创建与销毁有关，函数栈帧的创建与销毁我们在后面会具体学习。

二、static和extern

static和extern都是C语⾔中的关键字。
static是静态的 的意思，可以⽤来：
• 修饰局部变量
• 修饰全局变量
• 修饰函数
extern是⽤来声明外部符号的。
下面我们就具体学习它们的功能和用法。

1.static修饰局部变量

我们先来看两段代码：

我们可以看得到这两段代码的运行结果不一样，仅仅是因为多了一个static。

代码1的fun函数中的局部变量i是每次进⼊fun函数先创建变量(⽣命周期开始)并赋值为0，然后++，再打印，出函数的时候变量⽣命周期将要结束（释放内存）。
代码2中，我们从输出结果来看，i的值有累加的效果，其实fun函数中的i创建好后，出函数的时候是不会销毁的，重新进⼊函数也就不会重新创建变量，直接上次累积的数值继续计算。

所以我们得出结论：static修饰局部变量改变了变量的⽣命周期，⽣命周期改变的本质是改变了变量的存储类型，本来⼀个局部变量是存储在内存的栈区的，但是被 static 修饰后存储到了静态区。存储在静态区的变量和全局变量是⼀样的，⽣命周期就和程序的⽣命周期⼀样了，只有程序结束，变量才销毁，内存才回收，但是作⽤域不变。
接下来我们画图理解一下：

我们知道内存分为栈区，堆区和静态区，一般局部变量和函数参数存放在栈区，而静态变量和全局变量存在静态区，当局部变量前加上static后就变成了静态变量。未来⼀个变量出了函数后，我们还想保留值，等下次进⼊函数继续使⽤，就可以使⽤static修饰。

2.static修饰全局变量

我们还是先来看两段代码：

在这里，extern是⽤来声明外部符号的，如果⼀个全局的符号在A⽂件中定义的，在B⽂件中想使⽤，就可以使⽤ extern 进⾏声明，然后使⽤。

我们可以看到第一段代码可以正常运行，第二段代码报了错。

⼀个全局变量被static修饰，使得这个全局变量只能在本源⽂件内使⽤，不能在其他源⽂件内使⽤。

本质原因是全局变量默认是具有外部链接属性的，在外部的⽂件中想使⽤，只要适当的声明就可以使⽤；但是全局变量被 static 修饰之后，外部链接属性就变成了内部链接属性，只能在⾃⼰所在的源⽂件内部使⽤了，其他源⽂件，即使声明了，也是⽆法正常使⽤的。

所以：如果⼀个全局变量，只想在所在的源⽂件内部使⽤，不想被其他⽂件发现，就可以使⽤
static修饰。

3.static修饰函数

先来看两段代码：

第一段代码是能够正常运⾏的，但是第二段代码就出现了链接错误。

所以我们可得出结论： static 修饰函数和static 修饰全局变量是⼀模⼀样的，⼀个函数在整个⼯程都可以使⽤，被static修饰后，只能在本⽂件内部使⽤，其他⽂件⽆法正常的链接使⽤了。

本质是因为函数默认是具有外部链接属性，具有外部链接属性，使得函数在整个⼯程中只要适当的声明就可以被使⽤。但是被 static 修饰后变成了内部链接属性，使得函数只能在⾃⼰所在源⽂件部使⽤。
所以以后我们想要⼀个函数只想在所在的源⽂件内部使⽤，不想被其他源⽂件使⽤，就可以使⽤ static 修饰。

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