什么是“静态”function?

问题是关于纯C函数,而不是C ++ static方法,如评论中所澄清的。

好吧,我明白什么是staticvariables,但什么是static函数?

为什么如果我声明一个函数,让我们说void print_matrix ,在我们说ac (没有ah ),并包括"ac" – 我得到"print_matrix@@....) already defined in a.obj" ,但是如果我声明它为static void print_matrix那么它编译?

更新只是为了清除事情 – 我知道包括.c是不好的,正如你们许多人指出的那样。 我只是暂时清除main.c空间,直到我更好地了解如何将所有这些函数组合到适当的.h.c文件中。 只是一个临时的快速解决scheme。

static函数是仅对同一文件中的其他函数(更确切地说是相同的翻译单元 )可见的函数。

编辑 :对于那些认为,问题的作者意味着“类方法”的人:因为问题被标记为C他意味着一个普通的旧C函数。 对于(C ++ / Java / …)类的方法, static意思是说这个方法可以在类本身上调用,而不需要那个类的实例。

C中的静态函数和C ++中的静态成员函数有很大的区别。 在C中,一个静态函数在其翻译单元之外是不可见的,它是编译到的目标文件。 换句话说,制作一个静态函数限制了它的范围。 你可以把一个静态函数想象成对它的* .c文件“私有”(尽pipe这不是严格正确的)。

在C ++中,“static”也可以应用于成员函数和类的数据成员。 静态数据成员也被称为“类variables”,而非静态数据成员是“实例variables”。 这是Smalltalk术语。 这意味着只有一个静态数据成员的副本由一个类的所有对象共享,而每个对象都有自己的非静态数据成员副本。 所以一个静态数据成员本质上是一个全局variables,它是一个类的成员。

非静态成员函数可以访问类的所有数据成员:static和non-static。 静态成员函数只能对静态数据成员进行操作。

考虑这一点的一种方法是,在C ++中,静态数据成员和静态成员函数不属于任何对象,而是属于整个类。

当涉及到C ++中的函数时,关键字static有两个用法。

首先是将该function标记为具有内部链接,因此不能在其他翻译单元中引用。 这个用法在C ++中已经被弃用了。 未命名的命名空间是这种用法的首选。

 // inside some .cpp file: static void foo(); // old "C" way of having internal linkage // C++ way: namespace { void this_function_has_internal_linkage() { // ... } } 

第二个用法是在一个类的上下文中。 如果一个类有一个静态成员函数,那就意味着这个函数是这个类的成员(并且对其他成员有通常的访问权限),但是不需要通过一个特定的对象来调用它。 换句话说,在这个函数里面,没有“this”这个指针。

最小的可运行示例

ac

 #include <stdio.h> /* Undefined behavior: already defined in main. Binutils 2.24 gives an error and refuses to link. https://stackoverflow.com/questions/27667277/why-does-borland-compile-with-multiple-definitions-of-same-object-in-different-c */ /*void f() { puts("af"); }*/ /* OK: only declared, not defined. Will use the one in main. */ void f(void); /* OK: only visible to this file. */ static void sf() { puts("a sf"); } void a() { f(); sf(); } 

main.c

 #include <stdio.h> void a(void); void f() { puts("main f"); } static void sf() { puts("main sf"); } void m() { f(); sf(); } int main() { m(); a(); return 0; } 

汇编

 gcc -c ac -o ao gcc -c main.c -o main.o gcc -o main main.o ao 

输出

 main f main sf main f a sf 

解释

  • 有两个单独的函数sf ,每个文件一个
  • 有一个共享函数f

像往常一样,范围越小越好,所以如果可以的话,总是声明static函数。

在C编程中,文件通常用于表示“类”, static函数表示类的“私有”方法。

什么标准说这个

C99 N1256草案 6.7.1“存储类说明符”说static是一个“存储类说明符”。

6.2.2 / 3“标识符的链接”表示static意味着internal linkage

如果对象或函数的文件范围标识符声明包含存储类说明符static,则标识符具有内部链接。

和6.2.2 / 2表示internal linkage行为就像我们的例子一样:

在构成整个程序的翻译单元和库的集合中,具有外部链接的特定标识符的每个声明表示相同的对象或function。 在一个翻译单元内,每个具有内部链接的标识符的声明表示相同的对象或function。

其中“翻译单元”是预处理后的源文件。

GCC如何为ELF(Linux)实现它?

通过STB_LOCAL绑定。

如果我们编译:

 int f() { return 0; } static int sf() { return 0; } 

并用以下方式拆卸符号表:

 readelf -s main.o 

输出包含:

 Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name 5: 000000000000000b 11 FUNC LOCAL DEFAULT 1 sf 9: 0000000000000000 11 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 f 

所以绑定是它们之间唯一的显着区别。 Value只是它们在.bss部分的偏移量,所以我们期望它有所不同。

http://www.sco.com/developers/gabi/2003-12-17/ch4.symtab.html上的ELF规范中logging了;STB_LOCAL

STB_LOCAL在包含其定义的目标文件之外,本地符号不可见。 相同名称的本地符号可以存在于多个文件中而不会相互干扰

这使其成为代表static的完美select。

没有静态的函数是STB_GLOBAL ,规范说:

当链接编辑器组合多个可重定位目标文件时,它不允许具有相同名称的多个STB_GLOBAL符号的定义。

这与多个非静态定义中的链接错误是一致的。

如果我们使用-O3来优化,则sf符号将从符号表中完全删除:无法从外部使用它。 TODO没有优化时,为什么要在符号表上保留静态函数? 他们可以用于任何事情吗?

也可以看看

  • 同样的variables: https : //stackoverflow.com/a/14339047/895245
  • externstatic相反,默认情况下函数已经是extern : 如何使用extern在源文件之间共享variables?

亲自尝试一下

在GitHub上的例子 ,你玩。

以下是关于纯C函数 – 在C ++类中,修饰符“static”具有另一个含义。

如果你只有一个文件,这个修饰符完全没有区别。 不同之处在于具有多个文件的更大的项目:

在C中,每个“模块”(sample.c和sample.h的组合)都是独立编译的,然后每个编译的目标文件(sample.o)通过链接器链接到一个可执行文件。

假设你在主文件中包含了几个文件,其中两个文件有一个函数,这个函数只在内部使用,叫做add(int a, b) – 编译器很容易为这两个模块创build目标文件,但是链接器会抛出一个错误,因为它find了两个具有相同名称的函数,并且不知道应该使用哪一个函数(即使没有链接,因为它们不在别的地方,而是在它自己的文件中)。

这就是为什么你要做这个function,而这个function只是内部使用的一个静态函数。 在这种情况下,编译器不会为链接器创build典型的“可以链接这个东西”的标记,这样链接器就不会看到这个函数,也不会产生错误。

首先:在另一个文件中包含一个.cpp文件通常是一个坏主意 – 它会导致这样的问题:-)通常的方法是创build单独的编译单元,并为包含的文件添加一个头文件。

其次:

C ++在这里有一些令人困惑的术语 – 直到评论中指出,我都不知道。

a)从Cinheritance的static functions ,以及你在这里讨论的内容。 在任何课外。 静态函数意味着它在当前编译单元之外是不可见的 – 所以在你的情况下,a.obj有一个副本,而你的其他代码有一个独立的副本。 (使用代码的多个副本来膨胀最终的可执行文件)。

b) static member function – 什么对象方向术语是一种静态方法 。 生活在一个class级。 你可以通过类而不是通过对象实例来调用它。

这两个不同的静态函数定义是完全不同的。 小心 – 这里是龙。

静态函数定义将把这个符号标记为内部。 所以从外部链接看不到,而只能在同一个编译单元中的函数,通常是同一个文件。

静态函数是一个可以在类本身上调用的函数,而不是类的一个实例。

例如,一个非静态的将是:

 Person* tom = new Person(); tom->setName("Tom"); 

此方法适用于类的实例,而不是类本身。 然而,你可以有一个静态方法,可以工作,没有一个实例。 这有时在工厂模式中使用:

 Person* tom = Person::createNewPerson(); 

Minor nit:对于翻译单元来说,静态函数是可见的,对于大多数实际情况来说,函数被定义在文件中。您所得到的错误通常被称为违反“一个定义规则”。

这个标准可能是这样说的:

“每个程序应该包含该程序中使用的每个非内联函数或对象的一个​​定义;不需要诊断”。

这是看静态函数的C方式。 这在C ++中已经被弃用了。

另外,在C ++中,你可以声明成员函数是静态的。 这些主要是元function,即它们不描述/修改特定对象的行为/状态,而是对整个类别本身进行操作。 另外,这意味着你不需要创build一个对象来调用静态成员函数。 此外,这也意味着,您只能从这样的函数中访问静态成员variables。

我将Parrot的例子join到Singleton模式中,该模式基于这种静态成员函数来在程序的整个生命周期中获取/使用单个对象。

静态函数的答案取决于语言:

1)在没有像C这样的OOPS的语言中,这意味着该函数只能在其定义的文件中访问。

2)在像C ++这样的OOPS语言中,这意味着可以在类上直接调用该函数,而无需创build它的一个实例。

因为“c”compiller中的静态函数不会在堆栈中创build它的内部variables,所以静态函数调用会更快,因此不能使用如下初始化函数:char c ='A'。