[C/C++]在標頭檔中使用static定義變數意味著什麼

看到有一位同學在標頭檔中這麼寫：

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

這種定義變數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數定義的。

 

定義全域變數時使用static，意味著該變數的範圍只限於定義它的源檔案中，其它源檔案不能訪問。既然這種定義方式出現在標頭檔中，那麼可以很自然地推測：包含了該標頭檔的所有源檔案中都定義了這些變數，即該標頭檔被包含了多少次，這些變數就定義了多少次。

 

假如將上面兩行代碼的static去掉，編譯的時候就會出現變數重定義的錯誤，這進一步證實了上面的推測，因為沒有static的話變數的範圍是全域的，定義了兩個以上的同名變數就會出現該錯誤。

 

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：在標頭檔中使用static定義變數，在多個源檔案中包含該標頭檔，然後在每個源檔案中輸出變數的地址，同時在一個源檔案中改變變數的值並輸出，在另一個源檔案中也輸出。如果每個源檔案的輸出都不同，則推測得證；否則推測是錯誤的。

 

下面是定義變數的標頭檔的代碼：

//Header.h#pragma oncestatic int g_int = 3;

 

接下來在另一個標頭檔中聲明兩個測試函數：

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

 

分別在兩個源檔案中定義這兩個測試函數：

//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);}

//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：

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

 

運行該程式：

 

可以看到，雖然在代碼中好像使用了相同的變數，但是實際上使用的是不同的變數，在每個源檔案中都有單獨的變數。所以，在標頭檔中定義static變數會造成變數多次定義，造成記憶體空間的浪費，而且也不是真正的全域變數。應該避免使用這種定義方式。

 

作為對比，下面使用正確的方式來定義全域變數：

//Header.h#pragma onceextern int g_int;

//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);}

 

其它檔案不變。

 

運行程式：

可以看到，這次兩個源檔案中使用的都是同一個變數。要注意的是，使用extern聲明變數時不能帶有初始值，否則仍然屬於變數定義，會出現變數重定義的錯誤。