静态变量的内存映射答案

【问题标题】：Memory mapping for static variables静态变量的内存映射
【发布时间】：2014-12-05 08:51:47
【问题描述】：

来源：

func_1()
{
    static int i = 10;
    printf("%s : %d\n", __func__, i);
}

func_2()
{
    static int i = 20;
    printf("%s : %d\n", __func__, i);
}

main() {
    static int i = 30;
    func_1();
    func_2();
    printf("%s : %d\n", __func__, i);
}

输出：

func_1 : 10
func_2 : 20
main : 30

编译器如何根据函数区分数据段中的变量？

【问题讨论】：

不清楚你在问什么。你是在问编译器如何知道它在什么范围内？
如何编译器处理它没有指定，这取决于编译器。只要它的行为符合规定，真的很重要吗？
@DavidSchwartz 是的。另外，如何获取实际值。
就像使用全局静态变量一样，这些变量共享相同名称，但位于不同源文件中.它只是在每个变量前面加上一个唯一的前缀，然后再遍历代码并将它们转换为内存地址。这只是编译过程中的另一个阶段。
@JoachimPileborg 好的.. 处理取决于编译器。但是，如何管理数据段以获取数据？这也取决于编译器吗？

标签： c memory-management static

【解决方案1】：

名称i 只是每个函数的局部范围，而每个这样的变量都存储在自己的区域中。编译器生成代码，以便它们中的每一个都从不同的内存地址加载。

【讨论】：

【解决方案2】：

编译器可能有不止一种方法来处理这个问题，但这里有一种选择：

函数一一编译
每当遇到静态变量声明时，请在数据部分分配一个新条目
每当遇到静态变量引用时，将其替换为新条目的地址

如果你考虑一下，这个方法也可以应用于非静态局部变量（使用堆栈代替）。

当然，对于非静态局部变量，地址的完整翻译只会在运行时发生。

但概念是一样的——函数一旦编译，它的变量名就没有意义了。

【讨论】：

【解决方案3】：

静态变量的范围在定义它的块中是本地的，但它保留函数调用之间的值。在您的情况下，变量 i 有 3 个实例，它们彼此不同。它们中的每一个都存储在不同的内存位置。

【讨论】：

【解决方案4】：

这完全与变量的作用域有关。在这里，三个 i 是三个独立的变量，在定义的特定函数中，每个变量都有自己的范围。

func_1 : 10 是正确的，因为 i 在此处是 func_1() 的本地。

func_1()
{
    static int i = 10;
    printf("%s : %d\n", __func__, i);
}

func_2 : 20 也是正确的，因为 i 在此处是 func_2() 的本地。

func_2()
{
    static int i = 20;
    printf("%s : %d\n", __func__, i);
}

main : 30 也是正确的，因为i 是main() 的本地对象。

旁注：

如果您认为是因为static 修饰符，所有变量都将被视为一个变量，那么您不会遇到多重定义 错误吗？ :-)
如果local 和global 变量同名，函数将优先考虑local 变量。

【讨论】：

【解决方案5】：

正如@Blagovest Buyukliev 提到的，每个函数中的每个i 都是不同的，并且仅在该函数内。编译后代码不知道变量名称，而只是引用适当的位置/内存地址。

因此，如果您稍微更改代码以打印i 的地址，您将看到每个i 都有不同的地址。

func_1()
{
    static int i = 10;
    printf("%s : %d, %p\n", __func__, i, &i);
}

func_2()
{
    static int i = 20;
    printf("%s : %d, %p\n", __func__, i, &i);
}

main() {
    static int i = 30;
    func_1();
    func_2();
    printf("%s : %d, %p\n", __func__, i, &i);
}

样本输出

func_1 : 10, 0x601028
func_2 : 20, 0x601024
main : 30, 0x601020

【讨论】：