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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。