[C/C++]在頭文件中使用static定義變量意味着什麼

看到有一位同學在頭文件中這麼寫：

1 2	static const wchar_t* g_str1 = … static const wchar_t* g_str2 = …

這種定義變量的方式我從來沒有見過，而且它還能順利通過編譯，於是我很想知道編譯器是如何處理這種變量定義的。

 

定義全局變量時使用static，意味着該變量的作用域只限於定義它的源文件中，其它源文件不能訪問。既然這種定義方式出現在頭文件中，那麼可以很自然地推測：包含了該頭文件的所有源文件中都定義了這些變量，即該頭文件被包含了多少次，這些變量就定義了多少次。

 

假如將上面兩行代碼的static去掉，編譯的時候就會出現變量重定義的錯誤，這進一步證實了上面的推測，因爲沒有static的話變量的作用域是全局的，定義了兩個以上的同名變量就會出現該錯誤。

 

推測終究是推測，要真正證實這個推測還要通過寫代碼來驗證。驗證的方式是：在頭文件中使用static定義變量，在多個源文件中包含該頭文件，然後在每個源文件中輸出變量的地址，同時在一個源文件中改變變量的值並輸出，在另一個源文件中也輸出。如果每個源文件的輸出都不同，則推測得證；否則推測是錯誤的。

 

下面是定義變量的頭文件的代碼：

1 2 3 4

//Header.h #pragma once   static int g_int = 3;

 

接下來在另一個頭文件中聲明兩個測試函數：

1 2 3 4 5

//Functions.h #pragma once   void TestSource1(); void TestSource2();

 

分別在兩個源文件中定義這兩個測試函數：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

//Source1.cpp #include <stdio.h> #include "Header.h"   void TestSource1() {       wprintf(L"g_int's address in Source1.cpp: %08x\n", &g_int);     g_int = 5;     wprintf(L"g_int's value in Source1.cpp: %d\n", g_int); }

1 2 3 4 5 6 7 8 9

//Source2.cpp #include <stdio.h> #include "Header.h"   void TestSource2() {       wprintf(L"g_int's address in Source2.cpp: %08x\n", &g_int);     wprintf(L"g_int's value in Source2.cpp: %d\n", g_int); }

 

最後在main函數中調用這兩個測試函數：

1 2 3 4 5 6 7 8

//Main.cpp #include "Functions.h"   int wmain() {       TestSource1();     TestSource2(); }

 

運行該程序：

 

可以看到，雖然在代碼中好像使用了相同的變量，但是實際上使用的是不同的變量，在每個源文件中都有單獨的變量。所以，在頭文件中定義static變量會造成變量多次定義，造成內存空間的浪費，而且也不是真正的全局變量。應該避免使用這種定義方式。

 

作爲對比，下面使用正確的方式來定義全局變量：

1 2 3 4

//Header.h #pragma once   extern int g_int;

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

//Source1.cpp #include <stdio.h> #include "Header.h"   int g_int = 3;   void TestSource1() {       wprintf(L"g_int's address in Source1.cpp: %08x\n", &g_int);     g_int = 5;     wprintf(L"g_int's value in Source1.cpp: %d\n", g_int); }

 

其它文件不變。

 

運行程序：

可以看到，這次兩個源文件中使用的都是同一個變量。要注意的是，使用extern聲明變量時不能帶有初始值，否則仍然屬於變量定義，會出現變量重定義的錯誤。