指向全局静态变量的指针 - 不安全？答案

【问题标题】：Pointer to a global static variable - not safe?指向全局静态变量的指针 - 不安全？
【发布时间】：2013-10-27 20:11:17
【问题描述】：

我有一个文件，其中有一个全局数组

static char name[6];

还有一个函数

static char* gen_name(char* dest, const size_t len) {
    for (int i = 0; i < len - 1; ++i)
        dest[i] = 'A' +  (genrand_uint32() % ('Z' - 'A'));
    dest[len - 1] = '\0';
    return dest;
}

指向名称的指针然后存储在不同头文件中的全局变量中，该变量不是静态的。

this_name = gen_name(name, sizeof name);

当另一个文件中的函数使用这个指针时，它在 Linux 上运行良好，但是当我在微控制器上运行相同的代码时，它会打印垃圾。当我删除 static 关键字时，它工作正常。

为什么会这样？

什么时候应该使用static？我以为我应该将所有未在文件外使用的变量和函数声明为static，这是错误的吗？

【问题讨论】：

显示变量name填入的代码。
static char* gen_name(...) 并没有按照你的想法去做。
@RaymondChen 怎么样？（注意：for 标头之后第二行的缩进令人困惑，但不影响编译器如何查看它。）
对我来说，这看起来像是一个过度活跃的编译器，它以不应该的方式优化代码。使用-O0 编译时问题是否仍然存在？
@NikosC。看起来 OP 认为它是一个返回指向静态字符的指针的函数。但实际上它是一个返回char指针的静态函数。

标签： c

【解决方案1】：

当你在标题中声明变量时，你是否记得将它标记为extern？你需要这样做，否则你只会在每个包含标题的文件中获得一个新变量。请记住，#include 只是一个复制粘贴工作；预处理器只是将头文件中的文本插入到包含发生的位置。如果头文件中的文本是char name[6]，那么这就是你得到的；源代码中的文本为 char name[6]，导致变量 name 与您在其他源文件中的变量无关。

如果您将其标记为extern，则链接器将抱怨找不到该符号。这意味着name 的定义不能是static，因为这会导致链接器无法找到它。

所以，在你的头文件中，你需要这个声明：

extern char name[6];

在你的源文件中，你需要这个定义：

char name[6];

并回答实际问题：是的，它非常安全。

【讨论】：

谢谢，我不知道extern部分，现在我有一个带有extern char *this_name;的标题，对应的带有char *this_name;的.c文件和开头的.c文件，与static char name[6];，名称的实际内存位置。但是，当我声明名称为静态时，this_name 会打印垃圾，而当我不使用 static 时不会。
如果您可以生成一个只有几行代码的最小程序仍然存在问题，那将有所帮助。因为现在，您的代码中可能有任何其他内容与name 的内容相混淆。

【解决方案2】：

原来是由不同线程中的堆栈溢出引起的，将其标记为静态会将其放入 bss 部分，就在会溢出的堆栈后面。

【讨论】：

【解决方案3】：

静态关键字与函数和变量的含义不同。

函数默认为“extern”，即它们的入口点由编译器公开，因此链接器可以找到它们，并且可以从任何已编译的模块中调用它们。如果你在函数声明前加上“static”，函数将不再是公共的，即它只会在同一个源模块中被知道。

'static' 关键字在用于变量（*）时具有非常不同的含义。它使它们不可更改。当你说'static char name[6]'时，你是在告诉编译器你无意改变'name'的值。

在 PC 上运行的 Linux 上，这并不意味着什么。你告诉编译器你不会改变这个值，然后你就改变它。你撒谎。没什么大不了的。

一些微控制器具有内部闪存，可用于从中运行代码，并在其中保存固定（恒定！）数据。编译器和链接器使用您的“名称”不会更改并将变量留在闪存中的承诺。你可以想象当你尝试改变它时会发生什么（不会发生）。

更准确地说，编译器会将所有静态变量放在类似 .const 的部分中，然后链接器会将该部分放入闪存中。

(*) 有一种方法可以查看“const”，这使得它在用于变量和函数时具有相同的含义。这里不重要。

【讨论】：