C：如何声明一个返回非静态字符串的静态函数？

Question

如果一个函数被声明为

static char *function(...) { ... }

是说这是返回static char *的非静态函数，还是返回非静态char *的静态函数？

比较以下两个函数。哪一个是正确的用法？

static char *fn1(void)
{
  static char s[] = "hello";
  return s;
}


static char *fn2(void)
{
  char *s = malloc(6);
  strcpy(s, "world");
  return s;
}

Answer 1

static 适用于函数，而不是其返回类型。这两个函数都是正确的——区别在于s 将在第一次调用fn1 时初始化一次，而所有对fn1 的调用将共享s；而在fn2 中，每次调用都会分配一个新的s。由于fn1 和fn2 都具有static 链接，因此它们对于定义它们的翻译单元（大约是源文件）是私有的。

Answer 2

static 在函数应用于函数之前，而不是它的类型（甚至是它的一部分，如返回类型）：
这意味着该函数具有静态链接，也就是本地翻译单元/文件（因此很可能是内联的）。

这两个函数都是正确的，尽管它们的语义不同：

• 第一个返回指向静态数组的指针，其内容可能会被修改。但是，如果您这样做，请注意并发和重入问题。
• 第二个分配一些堆内存，用一个字符串初始化它，然后返回它。记得free它。

Answer 3

你的两个函数定义都是正确的。

注意，这里的static是用来限制函数在文件范围内的，而不是指定返回类型，即这个函数可以被同一个文件中存在的其他函数使用[调用]，但不能通过一些其他文件中存在的函数，尽管它们可能已被编译并链接在一起以形成二进制文件。

Answer 4

static 关键字与函数定义一起使用时表示该函数具有文件级范围。这意味着函数名称仅在文件本身中可见。函数定义中使用的static关键字修改函数名可见性，不修改函数返回类型。

所以声明为静态的函数可以返回任何类型的类型。

在函数体中定义的变量上使用static 用于指示该变量将在应用程序加载和启动时创建。因此，如果您在函数内的变量上使用static 修饰符，则调用函数时不会在堆栈上创建该变量。它独立于何时调用函数而存在。但是变量的可见性只在函数内部。

在您的示例中，您有一个函数返回 static 变量的地址。您可以这样做，但是您必须了解这种使用不是线程安全的。换句话说，所有调用该函数的线程都将在相同的内存位置获取相同的变量，而不是它们自己的变量版本。

您还必须了解，如果您返回 static 变量的地址，也可能导致重入和递归问题。原因是堆栈上的变量提供了可重入性和递归性，因为每次调用函数时，都会向堆栈添加一个新框架，因此每个函数调用都有自己的堆栈框架，因此有自己的一组变量。

这是标准 C 库中旧的 strtok() 函数的一个已知问题，它使用 strtok() 函数中的变量来维持调用之间的状态，使用 NULL 作为最后一次调用 @987654329 的字符串地址@ 在解析字符串时关闭。我看到了一个问题，一个名为 strtok() 的函数开始解析字符串，然后调用另一个函数，该函数又调用 strtok() 开始解析不同的字符串。结果是一些非常奇怪的错误和行为，直到找出原因。

在文件中的全局变量上使用static 修饰符将创建一个全局变量，该变量可由文件中的多个函数共享。但是，就像在函数名上使用 static 修饰符一样，static 变量将仅具有文件范围可见性。

// .. top of a file of C source code

static int aStaticInt = 0;  // a static int that can be shared by all functions in the file but is visible only in the file
int aNonStaticInt = 0;  // a non static int that is visible outside of the file

static int myStaticFunc (void)
{
    // a function that is visible only within the file
}

int myNonStaticFunc (void)
{
    // a function that is visible outside the file as well as inside the file
}