这个问题是关于普通的c函数,而不是c++的静态方法,在评论中已经澄清了。

我知道什么是静态变量,但是什么是静态函数呢?

为什么如果我声明一个函数,让我们说void print_matrix,在让我们说a.c(没有a.h),并包括“a.c”-我得到“print_matrix@@....)已经定义在a.b obj”,但如果我声明它为静态void print_matrix,然后它编译?

只是澄清一下——我知道包含。c是不好的,就像你们很多人指出的那样。我这样做只是为了暂时清除main.c中的空间,直到我更好地了解如何将所有这些函数分组到适当的.h和.c文件中。只是一个临时的,快速的解决方案。


当前回答

下面是关于普通C函数的——在c++类中,修饰符“static”另有含义。

如果你只有一个文件,这个修饰符完全没有区别。不同之处在于有多个文件的大型项目:

在C语言中,每个“模块”(sample.c和sample.h的组合)都是独立编译的,然后每个被编译的目标文件(sample.o)都被链接器链接到一个可执行文件。

假设你有几个文件,包括在主文件和两个内部的函数仅用于方便叫添加(int a、b)——编译器会轻松地创建对象文件这两个模块,但链接器将抛出一个错误,因为它找到具有相同名称的两个函数,它不知道应该使用哪一个(即使没有什么联系,因为他们不习惯别的地方,但在它自己的文件中)。

这就是为什么这个函数,只在内部使用,是一个静态函数。在这种情况下,编译器不会为链接器创建典型的“you can link this thing”-标志,这样链接器就不会看到这个函数,也就不会产生错误。

其他回答

首先:在另一个文件中包含.cpp文件通常是一个坏主意——它会导致这样的问题:-)正常的方法是创建单独的编译单元,并为所包含的文件添加一个头文件。

其次:

c++在这里有一些令人困惑的术语——直到在评论中指出,我才知道它。

a)静态函数——继承自C语言,以及你在这里谈论的东西。在任何课堂之外。静态函数意味着它在当前编译单元之外是不可见的——所以在你的例子中,a.b obj有一个副本,而你的其他代码有一个独立的副本。(在最终的可执行文件中添加多个代码副本)。

b)静态成员函数——面向对象定义的静态方法。存在于类中。您可以使用类而不是通过对象实例调用它。

这两种不同的静态函数定义是完全不同的。小心点——这里有龙。

静态函数定义将此符号标记为内部符号。因此,从外部链接它将是不可见的,而只能链接到同一编译单元中的函数,通常是同一文件。

C中的静态函数和c++中的静态成员函数之间有很大的区别。在C语言中,静态函数在其翻译单元(即它被编译到的目标文件)之外是不可见的。换句话说,使函数静态限制了它的作用域。您可以将静态函数视为其*.c文件的“私有”(尽管严格来说这并不正确)。

在c++中,“static”也可以应用于类的成员函数和数据成员。静态数据成员也称为“类变量”,而非静态数据成员则称为“实例变量”。这是Smalltalk术语。这意味着类的所有对象共享的静态数据成员只有一个副本,而每个对象都有自己的非静态数据成员副本。静态数据成员本质上是一个全局变量,它是类的成员。

非静态成员函数可以访问类的所有数据成员:静态和非静态。静态成员函数只能对静态数据成员进行操作。

考虑这个问题的一种方法是,在c++中,静态数据成员和静态成员函数不属于任何对象,而是属于整个类。

静态函数的答案取决于语言:

1)在像C这样没有oop的语言中,这意味着函数只能在定义它的文件中访问。

2)在c++等带有oop的语言中,这意味着可以直接在类上调用函数,而无需创建它的实例。

最小可运行的多文件作用域示例

在这里,我将说明静态如何跨多个文件影响函数定义的作用域。

a.c

#include <stdio.h>

/* Undefined behavior: already defined in main.
 * Binutils 2.24 gives an error and refuses to link.
 * https://stackoverflow.com/questions/27667277/why-does-borland-compile-with-multiple-definitions-of-same-object-in-different-c
 */
/*void f() { puts("a f"); }*/

/* OK: only declared, not defined. Will use the one in main. */
void f(void);

/* OK: only visible to this file. */
static void sf() { puts("a sf"); }

void a() {
    f();
    sf();
}

c

#include <stdio.h>

void a(void);        

void f() { puts("main f"); }

static void sf() { puts("main sf"); }

void m() {
    f();
    sf();
}

int main() {
    m();
    a();
    return 0;
}

GitHub上游。

编译并运行:

gcc -c a.c -o a.o
gcc -c main.c -o main.o
gcc -o main main.o a.o
./main

输出:

main f
main sf
main f
a sf

解释

有两个单独的函数sf,每个文件一个 只有一个共享函数f

通常,作用域越小越好,所以如果可以,总是将函数声明为静态的。

在C语言编程中,文件通常用来表示“类”,静态函数表示类的“私有”方法。

一个常见的C模式是将this结构体作为第一个“方法”参数传递,这基本上就是c++在底层所做的事情。

这是什么标准啊

C99 N1256草案6.7.1“存储类说明符”说static是一个“存储类说明符”。

6.2.2/3“标识符的关联”说静态意味着内部关联:

如果对象或函数的文件作用域标识符声明中包含存储类说明符static,则该标识符具有内部链接。

6.2.2/2表示内部链接的行为就像我们的例子:

在构成整个程序的翻译单元和库的集合中,带有外部链接的特定标识符的每个声明都表示相同的对象或函数。在一个翻译单元中,带有内部链接的标识符的每个声明都表示相同的对象或函数。

其中“翻译单元”是预处理后的源文件。

GCC如何为ELF (Linux)实现它?

使用STB_LOCAL绑定。

如果我们编译:

int f() { return 0; }
static int sf() { return 0; }

然后分解符号表:

readelf -s main.o

输出信息包括:

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
  5: 000000000000000b    11 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 sf
  9: 0000000000000000    11 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 f

所以结合是它们之间唯一重要的区别。Value只是它们在.bss部分中的偏移量,所以我们期望它有所不同。

STB_LOCAL在ELF规范http://www.sco.com/developers/gabi/2003-12-17/ch4.symtab.html:上有文档

局部符号在包含其定义的目标文件之外是不可见的。相同名称的局部符号可以存在于多个文件中而互不干扰

这使得它成为代表静态的完美选择。

不带static的函数是STB_GLOBAL,规范说:

当链接编辑器组合了几个可重定位的目标文件时,它不允许使用相同名称定义多个STB_GLOBAL符号。

这与多个非静态定义的链接错误是一致的。

如果我们使用-O3进行优化,sf符号将完全从符号表中删除:无论如何它都不能从外部使用。当没有优化时,为什么要在符号表上保持静态函数?它们有什么用途吗?

另请参阅

变量也是一样:https://stackoverflow.com/a/14339047/895245 extern是静态的反面,函数默认情况下已经是extern:我如何使用extern在源文件之间共享变量?

C+匿名namespaces

在c++中,您可能希望使用匿名名称空间而不是静态名称空间,这可以达到类似的效果,但进一步隐藏了类型定义:未命名/匿名名称空间vs.静态函数