[C/C++]在頭文件中使用static定義變量意味着什么


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看到有一位同學在頭文件中這么寫:

1 static const wchar_t* g_str1 =2 static const wchar_t* g_str2 = …

這種定義變量的方式我從來沒有見過,而且它還能順利通過編譯,於是我很想知道編譯器是如何處理這種變量定義的。

 

定義全局變量時使用static,意味着該變量的作用域只限於定義它的源文件中,其它源文件不能訪問。既然這種定義方式出現在頭文件中,那么可以很自然地推測:包含了該頭文件的所有源文件中都定義了這些變量,即該頭文件被包含了多少次,這些變量就定義了多少次。

 

假如將上面兩行代碼的static去掉,編譯的時候就會出現變量重定義的錯誤,這進一步證實了上面的推測,因為沒有static的話變量的作用域是全局的,定義了兩個以上的同名變量就會出現該錯誤。

 

推測終究是推測,要真正證實這個推測還要通過寫代碼來驗證。驗證的方式是:在頭文件中使用static定義變量,在多個源文件中包含該頭文件,然后在每個源文件中輸出變量的地址,同時在一個源文件中改變變量的值並輸出,在另一個源文件中也輸出。如果每個源文件的輸出都不同,則推測得證;否則推測是錯誤的。

 

下面是定義變量的頭文件的代碼:

1 //Header.h
2 #pragma once
3 
4 static int g_int = 3;

 

接下來在另一個頭文件中聲明兩個測試函數:

1 //Functions.h
2 #pragma once
3 
4 void TestSource1();
5 void TestSource2();

分別在兩個源文件中定義這兩個測試函數:

 1 //Source1.cpp
 2 #include <stdio.h>
 3 #include "Header.h"
 4 
 5 void TestSource1() {
 6 
 7     wprintf(L"g_int's address in Source1.cpp: %08x\n", &g_int);
 8     g_int = 5;
 9     wprintf(L"g_int's value in Source1.cpp: %d\n", g_int);
10 }
1 //Source2.cpp
2 #include <stdio.h>
3 #include "Header.h"
4 
5 void TestSource2() {
6 
7     wprintf(L"g_int's address in Source2.cpp: %08x\n", &g_int);
8     wprintf(L"g_int's value in Source2.cpp: %d\n", g_int);
9 }

最后在main函數中調用這兩個測試函數:

1 //Main.cpp
2 #include "Functions.h"
3 
4 int wmain() {
5 
6     TestSource1();
7     TestSource2();
8 }

 

運行該程序:

 

 可以看到,雖然在代碼中好像使用了相同的變量,但是實際上使用的是不同的變量,在每個源文件中都有單獨的變量。所以,在頭文件中定義static變量會造成變量多次定義,造成內存空間的浪費,而且也不是真正的全局變量。應該避免使用這種定義方式。

作為對比,下面使用正確的方式來定義全局變量:

1 //Header.h
2 #pragma once
3 
4 extern int g_int;
 1 //Source1.cpp
 2 #include <stdio.h>
 3 #include "Header.h"
 4 
 5 int g_int = 3;
 6 
 7 void TestSource1() {
 8 
 9     wprintf(L"g_int's address in Source1.cpp: %08x\n", &g_int);
10     g_int = 5;
11     wprintf(L"g_int's value in Source1.cpp: %d\n", g_int);
12 
13 }

其它文件不變。

 

運行程序:

 

 可以看到,這次兩個源文件中使用的都是同一個變量。要注意的是,使用extern聲明變量時不能帶有初始值,否則仍然屬於變量定義,會出現變量重定義的錯誤。

 


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