在 C 语言中，具有指针访问的静态变量

Question

我的问题是关于内存以及如何在具有多个 C 文件（多个模块）的程序中访问它。

file1.h 版本 1

    #ifndef file1_h
    #define file1_h

    typedef struct
    {
      UINT8  var1;
      UINT16 var2;
      UINT16 var3;
    } TestAccess;

    static TestAccess* pLongRangeAccess;

    #endif

file1.h 第 2 版

    #ifndef file1_h
    #define file1_h

    typedef struct
    {
      UINT8  var1;
      UINT16 var2;
      UINT16 var3;
    } TestAccess_t;

    TestAccess_t* pLongRangeAccess;

    #endif

Main.c

#include "file1.h"

void main(void)
{
  pLongRangeAccess->var1 = 4;
  pLongRangeAccess->var2 = 8;
  pLongRangeAccess->var3 = 16;
}

模块1.c //需要对结构变量进行读/写访问

#include "file1.h"

void module1(void)
{
  pLongRangeAccess->var1 = 5;
  pLongRangeAccess->var2 = 10;
  pLongRangeAccess->var3 = 20;
}

问题 1）请参阅“Version1”关键字中的静态是否使得堆内存中只有一个副本（未初始化），因此只有一个指针变量的地址，或者它会创建 2 个具有不同内存的静态变量，因为每个模块都使用标头？

问题 2) 参见“版本 2” 如果没有为指针变量声明 static，那么它仍然在堆内存中，并且会有一个唯一的地址可用于访问成员的读写操作?

问题 3) 在 file1.h 的版本 2 中，如果指针在 Main.c 中声明，并且内存位置是固定的，即声明为常量，是否可以通过取消引用从任何模块访问它内存地址位置？

Answer 1

我认为您将“内存分配”与变量声明和变量定义混为一谈。我认为你想要的是在不同的翻译单元之间共享一个变量pLongRangeAccess，这样它在你的程序中只存在一次。为此，声明头文件中的变量，并在单个 c 文件中定义一次：

#ifndef file1_h
#define file1_h

typedef struct
{
  UINT8  var1;
  UINT16 var2;
  UINT16 var3;
} TestAccess;

extern TestAccess* pLongRangeAccess;

#endif

然后是.c-文件：

// file1.c:
#include "file1.h"
TestAccess* pLongRangeAccess;

注意关键字static，当应用于任何函数之外的变量时，意味着这个变量是各自翻译单元私有的；这主要是为了隐藏信息并避免与其他翻译单元（可能来自不同供应商）发生意外的名称冲突。

所以，如果你写

// file1.c
static TestAccess* pLongRangeAccess;

// file2.c
static TestAccess* pLongRangeAccess;

，那么翻译单元file1和file2都有自己的私有变量pLingRangeAccess，对其他翻译单元是不可见的（无论是否有任何头文件将变量声明为extern）。在这种情况下，链接器不会抱怨任何“重复的变量定义”，因为 - 如前所述 - 变量对其 TU 是私有的。

但是，如果您编写以下内容

// file1.c
TestAccess* pLongRangeAccess;

// file2.c
TestAccess* pLongRangeAccess;

，那么这两个变量都对其他翻译单元可见，链接器会抱怨变量pLongRangeAccess在你的程序中定义了两次，这是不允许的。