静态变量

一、背景

#include<stdio.h>
int square(int i);
void main(){
	int i=0;
	i=square(i);
	for(;i<3;i++){
		static int i=1;
		i+=square(i);
		printf("%d,",i);
	}
	printf("%d\n",i);
}

int square(int i){
	return i*i;
}

输出：

2, 6, 42, 3

1. main函数初始化：

   • int i=0; → 主函数中的 i 初始值为0。
   • i = square(i); → 调用 square(0) ，返回 0*0=0 ，主函数的 i 仍为0。

2. for循环执行（循环条件： i<3 ，主函数的 i 初始为0）：

   • 第一次循环（主函数 i=0 ）：
     • 定义 static int i=1; （静态变量，仅初始化一次）。
     • i += square(i); → i = 1 + square(1) = 1 + 1 = 2 。
     • 输出 2 。
     • 主函数的 i 自增为1。
   • 第二次循环（主函数 i=1 ）：
     • 判断 i<3 （1<3，成立）→ 执行循环体。
     • 静态变量 i 已存在，直接使用当前值2。
     • i += square(i); → i = 2 + square(2) = 2 + 4 = 6 。
     • 输出 6, 。
     • 主函数的 i 自增为2。
   • 第三次循环（主函数 i=2 ）：
     • 判断 i<3 （2<3，成立）→ 执行循环体。
     • 静态变量 i 当前值为6 。
     • i += square(i); → i = 6 + square(6) = 6 + 36 = 42
     • 输出 42 。
     • 主函数的 i 自增为3。
   • 判断 i<3 （3=3，不成立）→ 循环结束。

3. 循环结束后：

   • 最终输出主函数的 i 为3。

关键：

• 静态变量（static）：在函数/代码块内定义时，仅初始化一次，生命周期贯穿整个程序。
• 变量作用域：for循环内的 static int i 与主函数的 i 是不同变量，互不影响。

二、静态变量知识点：

两类静态变量的具体使用格式与场景

1. 局部静态变量（函数内 / 代码块内）

• 格式：在函数体或代码块（如 for、if 块）内部声明，添加 static。

• 核心特点：仅在声明的函数 / 代码块内可见，但生命周期与程序一致（函数调用结束后不销毁，值保留）。

• 示例：

  for(;i<3;i++)
  {
      static int i=1;  // 局部静态变量：仅在该for循环块内可见
      i+=square(i);
      printf("%d,",i);
  }

  这里的

  static int i=1

  就是典型的局部静态变量：

  • 首次进入循环块时初始化（仅初始化 1 次，后续循环不再重新初始化）；
  • 每次循环后值保留，下次进入块时直接使用上次的结果。

2. 全局静态变量（函数外 / 文件级）

• 格式：在所有函数外部声明，添加 static。

• 核心特点：生命周期与程序一致，但作用域仅限于当前 .c 文件（其他文件无法通过 extern 引用）。

• 示例：

  // 文件 a.c
  static int g_static = 10;  // 全局静态变量：仅在 a.c 中可见
  
  void test() {
      g_static++;  // 函数内可访问和修改
      printf("%d", g_static);
  }

  若在另一个文件b.c

  中用

  extern int g_static;

  尝试引用，会编译报错（未定义标识符）。

关键注意事项

1. 初始化规则：

   • 静态变量只能用「常量表达式」初始化（不能用变量、函数返回值等动态值）；
   • 未显式初始化时，系统自动初始化为 0（普通局部变量未初始化时是随机垃圾值）。
   • 错误示例：int x=5; static int s=x;（x 是变量，不能初始化静态变量）。

2. 作用域与生命周期区分：

   变量类型	作用域（可见范围）	生命周期（存在时间）
   局部静态变量	函数 / 代码块内	程序运行期间（全程存在）
   全局静态变量	当前 .c 文件内	程序运行期间（全程存在）
   普通局部变量	函数 / 代码块内	函数调用期间（调用结束销毁）
   普通全局变量	所有文件（需 extern 声明）	程序运行期间（全程存在）

三、全局变量和全局静态变量的区别？

只写 1 个.c 文件时，两者几乎没区别

如果程序只在一个.c文件里写（就像你给出的代码那样，所有代码都在一个文件里），不管是写int g_var = 10;（全局变量）还是static int g_static_var = 10;（全局静态变量），用法完全一样：

• 都能在文件里的任何函数（比如main、square）里用、修改；
• 程序一启动就存在，直到程序结束才消失（不会像函数里的普通变量那样用完就没）；
• 没手动赋值的话，默认都是 0。

关键区别：当写多个.c 文件时（实际编程常用）

实际写程序时，经常会把代码分成多个.c文件（比如一个存函数，一个存主逻辑），这时候两者的区别就出来了 ——能不能 “跨文件共享” 和 “重名会不会打架”：

1. 全局变量：能跨文件共享，但容易 “重名打架”

比如有两个文件a.c和b.c：

• a.c里写：int g_num = 10;（全局变量）
• 想在b.c里用这个g_num，直接写就能用（加一句简单声明），还能修改它的值，两边的g_num是同一个东西。

但如果b.c里也自己写一个int g_num = 20;（同名全局变量），程序运行时会报错，说 “重复定义了 g_num”—— 相当于两个文件抢同一个名字，打架了。

2. 全局静态变量：不能跨文件共享，但不会 “重名打架”

还是两个文件a.c和b.c：

• a.c里写：static int g_static_num = 10;（全局静态变量）
• 想在b.c里用这个g_static_num，根本用不了，程序会说 “找不到这个变量”—— 它就像a.c的 “私有变量”，只给a.c自己用。

但如果b.c里也写static int g_static_num = 20;（同名全局静态变量），完全没问题！因为两个g_static_num是 “各自文件的私有财产”，互不干扰，a.c里的还是 10，b.c里的还是 20，不会打架。

总结：用 “大白话” 记区别

特性（只记这 2 点就行）	全局变量	全局静态变量
能不能给其他文件用？	能（共享）	不能（私有）
不同文件重名会怎样？	报错（打架）	没事（互不干扰）

• 如果你只写一个.c文件，两者用着没区别；
• 以后写多个文件时，想让变量给其他文件用，就用全局变量；想让变量只在自己文件里用、不跟别人重名，就用全局静态变量。