将函数声明为静态和不将其包含在标头中有什么区别？ [复制]

Question

以下场景有什么区别？

// some_file.c
#include "some_file.h" // doesn't declare some_func

int some_func(int i) {
    return i * 5;
}
// ...

和

// some_file.c
#include "some_file.h" // doesn't declare some_func

static int some_func(int i) {
    return i * 5;
}
// ...

如果所有static 对函数所做的只是限制它们对其文件的可访问性，那么这两种情况都不是意味着some_func(int i) 只能从some_file.c 访问，因为在这两种情况下some_func(int i) 都不会放在头文件中?

Answer 1

静态函数对于声明它的 .c 文件是“本地的”。因此，您可以在另一个 .c 文件中拥有另一个函数（静态或非），而不会发生名称冲突。

如果您在 .c 文件中有一个未在任何头文件中声明的非静态函数，则您不能从另一个 .c 文件调用该函数，但您也不能在另一个 .c 文件中拥有另一个同名的函数文件，因为这会导致名称冲突。

结论：所有纯局部函数（仅在 .c 函数内部使用的函数，例如局部辅助函数）都应声明为静态，以防止命名空间的污染。

正确用法示例：

file1.c

static void LocalHelper()
{
}
...

file2.c

static void LocalHelper()
{
}
...

半正确用法示例

file1.c

static LocalHelper()   // function is local to file1.c
{
}
...

file2.c

void LocalHelper()     // global functio
{
}
...

file3.c

void Foo()
{
   LocalHelper();    // will call LocalHelper from file2.c
}
...

在这种情况下，程序将正确链接，即使 LocalHelper 在 file2.c 中应该是静态的

错误使用示例

file1.c

LocalHelper()          // global function
{
}
...

file2.c

void LocalHelper()     // global function
{
}
...

file3.c

void Foo()
{
   LocalHelper();       // which LocalHelper should be called?
}
...

在最后一种情况下，我们有一个 nema 冲突，程序甚至不会链接。

Answer 2

不同之处在于，对于非静态函数，它仍然可以在其他一些翻译单元中声明（头文件与这一点无关）并被调用。任何其他翻译单元根本看不到静态函数。

在另一个函数中声明一个函数甚至是合法的：

foo.c:
void foo()
{
  void bar();
  bar();
}

bar.c:
void bar()
{ ... }

Answer 3

将函数声明为静态与不将其包含在标头中有什么区别？

阅读有关C programming language（例如Modern C）、C11 标准n1570 的更多信息。另请阅读linkers 和loaders。

在 POSIX 系统上，尤其是 Linux，阅读有关 dlopen(3)、dlsym(3) 等的信息...

实际上：

如果您声明一个函数 static，它对其他 translation units 保持不可见（具体而言，您的 *.c 源文件，根据您编译它们的方式：您可以 - 至少在原则上，即使它令人困惑——在 Linux 上用GCC 编译foo.c 两次：一次是gcc -c -O -DOPTION=1 foo.c -o foo1.o，另一次是gcc -c -O -DOPTION=2 -DWITHOUT_MAIN foo.c -o foo2.o，在某些 情况下可以使用gcc foo1.o foo2.o -o foo将foo1.o和foo2.oobject files链接成一个executablefoo）

如果你不声明它static，你可以（即使它的品味很差）在一些其他翻译单元中编码：

if (x > 2) {
  extern int some_func(int); // extern is here for readability
  return some_func(x);
}

在实践中，我习惯用唯一的名称命名所有 C 函数（包括 static 的），并且我通常有与之相关的命名约定（例如使用公共前缀命名它们，例如 @987654332 @ 做）。这使得调试程序（使用GDB）更容易（因为 GDB 具有自动完成函数名称）。

最后，一个好的optimizing compiler 可以并且实际上经常会调用inline 调用其主体已知的静态函数。使用最近的GCC，使用gcc -O2 -Wall 编译您的代码。如果您想检查内联是如何发生的，请查看生成的汇编程序（使用gcc -O2 -S -fverbose-asm）。

在 Linux 上，您可以使用 dlsym 获取未声明为 static 的函数的地址。