静态关键字是否保护#included 文件中的变量？答案

【问题标题】：does the static keyword protect variables in #included files?静态关键字是否保护#included 文件中的变量？
【发布时间】：2021-12-29 04:44:47
【问题描述】：

假设我正在编写一个函数库，每个函数都使用一个全局数组来执行其职责。我不想将该数组公开给非库代码，因此我将其声明为static，如下所示：

图书馆.h：

void function1();
void function2();

库.c:

#include "library.h"
static int arr[ARBITRARY_SIZE];
void function1() {...} // both of these
void function2() {...} // make use arr

如果我现在想在我的代码中使用这个库，我会在我的代码顶部使用#include "library.c"。

如果我理解正确，#include 只需将#includeed 文件的内容复制并粘贴到位。如果是这种情况，用户代码本身将包含arr 的静态定义。鉴于此，作为库的作者，我将如何保护我的库变量？如果不是这种情况，请纠正我 #include 所做的事情！

【问题讨论】：

您没有将 function1 和 function2 的实际定义放在 .h 文件中（它们放在 .c 文件中），因此您不需要 arr 在.h 也可以。
谢谢，我已经更新了问题。如果实现库函数的任何 .c 文件都包含 .h 并且用户代码包含 .c 文件，那么用户代码不是仍在声明静态变量本身吗？
用户代码包含 .h（不是 .c），因此永远不会看到 arr（但它确实需要与从 .c 生成的 .o 链接）
你没有#include C 文件，只是头文件。
要使用.c 文件中的函数，请链接到相应的.o 文件。

标签： c linker

【解决方案1】：

static 关键字不保护变量使用的内存，您可以从函数（对其可见性）传递出对变量的引用，以便可以从定义它的块中访问该变量。然后调用代码可以根据需要使用该引用来修改它。

static 有两个用途：

在函数体的块内部，它声明：尽管变量仅在定义它的块内部可见，但它的生命是整个程序生命（它不会在程序进入时创建/销毁/存在定义块）
在块之外，它提供本地文件可见性（变量名在定义编译单元之外无处暴露）。但这并不意味着无法访问该全局内存块。如果您有一个指向它的指针引用，您仍然可以根据需要对其进行修改。

#include 只是文本在编译流程中逐字包含包含文件内容，因此在包含文件中声明的所有内容 static 在包含文件中（包含点之后）以及在每个编译单元中本地可见还包括头文件。但是它的所有定义都是不同且独立的，并且它们不引用相同的变量（因为它们是不同编译单元中的局部定义），因为如果您命名不同块的两个局部变量（即使嵌套块时）也会发生这种情况) 同名，它们是不同的变量。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我现在想在我的代码中使用这个库，我会在我的代码顶部使用#include "library.c"。

仅当您在单个源文件中使用此库时才有效。

只要您添加 foo.c 和 bar.c 这两个 #include "library.c" 并尝试将它们链接在一起，您就会得到一个多重定义的 function1 和 function2 符号错误（因为每个 foo.o和 bar.o 现在将提供它们自己的单独定义。

您也可以通过将函数设为静态来解决此问题：static void function1() { ... } 等，但这不是人们通常使用库的方式，因为该方法会导致长时间编译次和大于必要的可执行文件。此外，如果您使用这种方法，您根本不需要library.h 文件。

相反，人们通常所做的是将library.c编译成源文件顶部的library.o、#include "library.h"，然后将所有内容链接在一起。

我不想将该数组暴露给非库代码，所以我将它声明为静态，如下所示：

那是一件有效的事情，并且达到了你的目的（只要你是#include "library.h"而不是library.c）。

请注意，使用全局数组（以及大多数其他全局变量）会使代码更难推理，并在使代码线程安全时造成额外的困难，因此最好谨慎使用全局变量。

【讨论】：