C의 "정적"기능은 무엇입니까?

문제는 일반에 관한 것이었다 씨 기능이 아닌 C ++ static 의견에 명시된 바와 같이.

static변수가 무엇인지 이해 하지만 static함수 는 무엇 입니까?

그리고 왜 함수를 선언하면 (WITHOUT ) void print_matrix이라고 말하고 a.cinclude- 함께 -내가 그것을 선언 하면 컴파일하면 컴파일됩니까?a.h"a.c""print_matrix@@....) already defined in a.obj"static void print_matrix

업데이트 일을 정리하는 것만으로 .c도 많은 사람들이 지적한 것처럼 포함 이 나쁘다는 것을 알고 있습니다. 난 그냥 일시적으로 빈 공간에 어떻게 main.c내가 적절한으로하는 방법 그룹에 모든 기능의 더 나은 아이디어 때까지 .h와 .c파일을. 일시적인 빠른 솔루션입니다.

static함수는 동일한 파일 (보다 정확하게 동일한 변환 단위 )의 다른 함수에서만 볼 수있는 함수입니다 .

편집 : 생각하는 사람들을 위해, 질문의 저자는 '클래스 방법'을 의미한다고 생각합니다. 질문에 태그가 붙어 있기 때문에 C그는 평범한 오래된 C 함수를 의미합니다. (C ++ / Java / ...) 클래스 메소드의 static경우 클래스 자체에서이 메소드를 호출 할 수 있으며 해당 클래스의 인스턴스는 필요하지 않습니다.

C의 정적 함수와 C ++의 정적 멤버 함수에는 큰 차이가 있습니다. C에서 정적 함수는 변환 단위 (컴파일 된 오브젝트 파일) 외부에서 볼 수 없습니다. 다시 말해, 함수를 정적으로 만들면 범위가 제한됩니다. 정적 함수는 * .c 파일에 대해 "비공개"인 것으로 생각할 수 있습니다 (엄격히 정확하지는 않지만).

C ++에서 "정적"은 멤버 함수 및 클래스의 데이터 멤버에도 적용 할 수 있습니다. 정적 데이터 멤버는 "클래스 변수"라고도하며 비 정적 데이터 멤버는 "인스턴스 변수"입니다. 이것이 스몰 토크 용어입니다. 이는 클래스의 모든 객체가 공유하는 정적 데이터 멤버의 사본이 하나만있는 반면 각 객체에는 비 정적 데이터 멤버의 고유 한 사본이 있습니다. 따라서 정적 데이터 멤버는 기본적으로 전역 변수, 즉 클래스 멤버입니다.

비 정적 멤버 함수는 정적 및 비 정적 클래스의 모든 데이터 멤버에 액세스 할 수 있습니다. 정적 멤버 함수는 정적 데이터 멤버에서만 작동 할 수 있습니다.

이것을 생각하는 한 가지 방법은 C ++ 정적 데이터 멤버와 정적 멤버 함수가 객체가 아니라 전체 클래스에 속한다는 것입니다.

C ++의 함수에서 static 키워드는 두 가지 용도로 사용됩니다.

첫 번째는 함수가 내부 연결이있는 것으로 표시하여 다른 변환 단위에서 참조 할 수 없도록하는 것입니다. 이 사용법은 C ++에서 더 이상 사용되지 않습니다. 이름없는 네임 스페이스가이 사용법에 선호됩니다.

// inside some .cpp file:

static void foo();    // old "C" way of having internal linkage

// C++ way:
namespace
{
   void this_function_has_internal_linkage()
   {
      // ...
   }
}

두 번째 사용법은 클래스와 관련이 있습니다. 클래스에 정적 멤버 함수가있는 경우 함수는 클래스의 멤버이며 다른 멤버에 대한 일반적인 액세스 권한이 있지만 특정 객체를 통해 호출 할 필요는 없습니다. 다시 말해, 그 함수 내부에는 "this"포인터가 없습니다.

실행 가능한 최소 다중 파일 범위 예

여기 static에서는 여러 파일에서 함수 정의 범위에 어떤 영향을 미치는지 설명 합니다.

ac

#include <stdio.h>

/* Undefined behavior: already defined in main.
 * Binutils 2.24 gives an error and refuses to link.
 * /programming/27667277/why-does-borland-compile-with-multiple-definitions-of-same-object-in-different-c
 */
/*void f() { puts("a f"); }*/

/* OK: only declared, not defined. Will use the one in main. */
void f(void);

/* OK: only visible to this file. */
static void sf() { puts("a sf"); }

void a() {
    f();
    sf();
}

main.c

#include <stdio.h>

void a(void);        

void f() { puts("main f"); }

static void sf() { puts("main sf"); }

void m() {
    f();
    sf();
}

int main() {
    m();
    a();
    return 0;
}

GitHub의 상류 .

컴파일하고 실행하십시오.

gcc -c a.c -o a.o
gcc -c main.c -o main.o
gcc -o main main.o a.o
./main

산출:

main f
main sf
main f
a sf

해석

• sf각 파일마다 하나씩 두 개의 개별 기능이 있습니다.
• 단일 공유 기능이 있습니다 f

평소와 같이 범위가 작을수록 좋습니다. 가능하면 항상 함수를 선언하십시오 static.

C 프로그래밍에서 파일은 종종 "클래스"를 나타내는 데 사용되며 static함수는 클래스의 "비공개"메소드를 나타냅니다.

일반적인 C 패턴은 this구조체를 첫 번째 "메서드"인수로 전달하는 것인데, 기본적으로 C ++이 수행하는 작업입니다.

그것에 대해 말하는 표준

C99 N1256 draft 6.7.1 "스토리지 클래스 지정자"는 "스토리지 클래스 지정자"라고 말합니다 static.

6.2.2 / 3 "식별자 링크"는 다음을 static의미합니다 internal linkage.

객체 또는 함수에 대한 파일 범위 식별자 선언에 스토리지 클래스 지정자 정적이 포함되어 있으면 식별자에 내부 연결이 있습니다.

그리고 6.2.2 / 2는 internal linkage우리의 예제에서와 같이 동작 한다고 말합니다 :

전체 프로그램을 구성하는 변환 단위 및 라이브러리 세트에서 외부 링크가있는 특정 식별자의 각 선언은 동일한 객체 또는 함수를 나타냅니다. 하나의 번역 단위 내에서 내부 연결이있는 식별자의 각 선언은 동일한 객체 또는 함수를 나타냅니다.

여기서 "번역 단위"는 사전 처리 후 소스 파일입니다.

GCC가 ELF (Linux)를 위해 어떻게 구현합니까?

와 STB_LOCAL바인딩.

우리가 컴파일하면 :

int f() { return 0; }
static int sf() { return 0; }

다음과 같이 심볼 테이블을 분해하십시오.

readelf -s main.o

출력에는 다음이 포함됩니다.

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
  5: 000000000000000b    11 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 sf
  9: 0000000000000000    11 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 f

바인딩은 그들 사이의 유일한 중요한 차이점입니다. 섹션에 Value대한 오프셋 일 뿐이 .bss므로 차이가있을 것으로 예상합니다.

STB_LOCALhttp://www.sco.com/developers/gabi/2003-12-17/ch4.symtab.html 의 ELF 사양에 설명되어 있습니다 .

STB_LOCAL 로컬 심볼은 해당 정의를 포함하는 오브젝트 파일 외부에 표시되지 않습니다. 동일한 이름의 로컬 기호가 서로 방해하지 않고 여러 파일에 존재할 수 있습니다

표현하기에 완벽한 선택 static입니다.

정적이없는 함수는 STB_GLOBAL이며 사양은 다음과 같습니다.

링크 편집기가 재배치 가능한 여러 오브젝트 파일을 결합 할 때 동일한 이름을 가진 STB_GLOBAL 기호의 다중 정의를 허용하지 않습니다.

이는 여러 비 정적 정의의 링크 오류와 일치합니다.

로 최적화를 크랭크 -O3하면 sf심볼이 심볼 테이블에서 완전히 제거됩니다. 어쨌든 외부에서는 사용할 수 없습니다. TODO 최적화가 없을 때 심볼 테이블에 정적 함수를 유지하는 이유는 무엇입니까? 그들은 무엇이든 사용할 수 있습니까?

또한보십시오

• 변수와 동일 : https://stackoverflow.com/a/14339047/895245
• extern의 반대 static이며 함수는 extern기본적으로 이미 있습니다. extern을 사용하여 소스 파일간에 변수를 공유하려면 어떻게해야합니까?

C ++ 익명 네임 스페이스

C ++에서는 정적 대신 익명 네임 스페이스를 사용하여 비슷한 효과를 얻을 수 있지만 유형 정의를 숨 깁니다. 이름이없는 / 익명 네임 스페이스와 정적 함수

다음은 일반 C 함수에 관한 것입니다. C ++ 클래스에서 수정 자 '정적'은 다른 의미를 갖습니다.

파일이 하나 뿐인 경우이 수정자는 아무런 차이가 없습니다. 파일이 여러 개인 대규모 프로젝트에서는 차이점이 있습니다.

C에서는 모든 "모듈"(sample.c와 sample.h의 조합)이 독립적으로 컴파일 된 후 컴파일 된 모든 객체 파일 (sample.o)이 링커에 의해 실행 파일에 함께 연결됩니다.

기본 파일에 포함 된 여러 파일이 있고 그 중 두 개는 편의상 내부에서만 사용되는 기능을 가지고 있다고 가정 해 봅시다 add(int a, b). 컴파일러는 두 모듈에 대한 객체 파일을 쉽게 만들 수 있지만 링커는 오류를 발생시킵니다. 동일한 이름을 가진 두 개의 함수를 찾고 어떤 함수를 사용해야하는지 알지 못합니다 (링크가없는 경우에도 다른 곳에서 사용되지 않고 자체 파일로 사용되기 때문에).

이것이 바로 내부 정적 함수 인이 함수를 만드는 이유입니다. 이 경우 컴파일러는 링커에 대해 일반적인 "이 링크를 연결할 수 있습니다"플래그를 만들지 않으므로 링커에서이 기능을 볼 수 없으며 오류가 발생하지 않습니다.

첫째 : 일반적으로 .cpp다른 파일에 파일 을 포함시키는 것은 좋지 않습니다. 다음 과 같은 문제가 발생합니다. :-) 일반적인 방법은 별도의 컴파일 단위를 만들고 포함 된 파일의 헤더 파일을 추가하는 것입니다.

둘째 :

C ++에는 혼란스러운 용어가 있습니다. 댓글에서 지적 할 때까지 그것에 대해 알지 못했습니다.

a) static functions-C에서 상속되었으며 여기에서 말하는 내용. 수업 외 정적 함수 는 현재 컴파일 단위 외부에서는 보이지 않으므로 a.obj에는 복사본이 있고 다른 코드에는 독립적 인 복사본이 있습니다. (여러 코드 사본으로 최종 실행 파일을 블로 팅).

b) static member function-정적 메소드 인 Object Orientation 용어 . 수업 안에 살고 있습니다. 이것을 객체 인스턴스가 아닌 클래스로 호출합니다.

이 두 가지 정적 함수 정의는 완전히 다릅니다. 조심하십시오-여기에 용이 있습니다.

정적 함수 정의는이 기호를 내부로 표시합니다. 따라서 외부에서 링크하는 것은 보이지 않지만 동일한 컴파일 단위, 일반적으로 동일한 파일의 함수에만 표시됩니다.

정적 함수는 클래스 인스턴스와 달리 클래스 자체에서 호출 할 수있는 함수입니다.

예를 들어 비정 적은 다음과 같습니다.

Person* tom = new Person();
tom->setName("Tom");

이 메소드는 클래스 자체가 아닌 클래스의 인스턴스에서 작동합니다. 그러나 인스턴스 없이도 작동 할 수있는 정적 메서드를 사용할 수 있습니다. 이것은 때때로 팩토리 패턴에서 사용됩니다 :

Person* tom = Person::createNewPerson();

사소한 의미 : 정적 함수는 변환 단위에 표시되며 대부분의 실제 경우에는 함수가 정의 된 파일입니다.받는 오류는 일반적으로 하나의 정의 규칙 위반이라고합니다.

표준은 아마도 다음과 같이 말합니다.

"모든 프로그램에는 해당 프로그램에서 사용되는 모든 비 인라인 함수 또는 객체에 대한 정의가 정확히 하나만 있어야하며 진단이 필요하지 않습니다."

이것이 정적 함수를 보는 C 방식입니다. 그러나 이것은 C ++에서 더 이상 사용되지 않습니다.

또한 C ++에서는 멤버 함수를 정적으로 선언 할 수 있습니다. 이것들은 대부분 메타 함수입니다. 즉, 특정 객체의 동작 / 상태를 설명 / 수정하지 않지만 전체 클래스 자체에 작용합니다. 또한 이는 정적 멤버 함수를 호출하기 위해 오브젝트를 작성할 필요가 없음을 의미합니다. 또한 이는 해당 함수 내에서만 정적 멤버 변수에만 액세스 할 수 있음을 의미합니다.

Parrot의 예제에 프로그램의 수명 기간 동안 단일 객체를 가져 오거나 사용하기 위해 이러한 종류의 정적 멤버 함수를 기반으로하는 Singleton 패턴을 추가하려고합니다.

정적 함수에 대한 답변은 언어에 따라 다릅니다.

1) C와 같은 OOPS가없는 언어에서는 정의 된 파일 내에서만 함수에 액세스 할 수 있습니다.

2) C ++과 같은 OOPS를 사용하는 언어에서는 인스턴스를 만들지 않고 클래스에서 함수를 직접 호출 할 수 있습니다.

정적 기능은이 파일에서만 볼 수 있기 때문입니다. 실제로 어떤 함수에 "정적"을 선언하면 컴파일러에서 최적화 를 수행 할 수 있습니다 .

다음은 간단한 예입니다.

main.c

#include <stdio.h>

static void test() 
{
    ghost(); // This is an unexist function.
}

int main()
{
    int ret = 0;

#ifdef TEST
#else
    test();
#endif
    return (ret);
} 

그리고 컴파일

gcc -o main main.c

실패했음을 알 수 있습니다. ghost () 함수도 구현하지 않기 때문입니다.

그러나 다음 명령을 사용하면 어떨까요?

gcc -DTEST -O2 -o main main.c

그것은 성공 ,이 프로그램은 일반적으로 실행할 수 있습니다.

왜? 세 가지 핵심 사항이 있습니다.

1. -O2 : 컴파일러 최적화 수준 2 이상
2. -DTEST : TEST를 정의하므로 test ()가 호출되지 않습니다.
3. test ()에 "정적"으로 정의되었습니다.

이 세 가지 조건이 모두 충족되는 경우에만 컴파일을 전달할 수 있습니다. 이 "정적"선언으로 인해 컴파일러는 test ()가 다른 파일에서 절대 호출되지 않음을 확인할 수 있습니다. 컴파일러는 컴파일 할 때 test ()를 제거 할 수 있습니다. test ()가 필요하지 않기 때문에 ghost ()가 정의되어 있는지 구현되어 있는지는 중요하지 않습니다.

" C에서 " static"기능 은 무엇입니까 ? "

처음부터 시작합시다.

그것은 모두 "linkage"라는 것을 기반으로합니다.

" 다른 범위 나 같은 범위에서 한 번 이상 선언 된 식별자는 연결이라는 프로세스에 의해 동일한 객체 나 기능을 참조하도록 만들 수 있습니다. 29) 외부, 내부 및 없음이라는 세 가지 종류의 연결이 있습니다. "

출처 : C18, 6.2.2 / 1

"전체 프로그램을 구성하는 번역 단위 및 라이브러리 세트에서 외부 연계 가있는 특정 식별자의 각 선언은 동일한 객체 또는 기능을 나타냅니다. 하나의 번역 단위 내에서 내부 연계 가있는 식별자의 각 선언은 동일한 객체 또는 기능을 나타냅니다. 연결이없는 식별자의 각 선언은 고유 한 엔티티를 나타냅니다. "

출처 : C18, 6.2.2 / 2

스토리지 클래스 지정자없이 함수가 정의 된 경우 함수는 extern기본적으로 al 링크를 갖습니다 .

"함수에 대한 식별자 선언에 스토리지 클래스 지정자가없는 경우, 해당 링크는 스토리지 클래스 지정자 extern 으로 선언 된 것처럼 정확하게 결정됩니다 ."

출처 : C18, 6.2.2 / 5

즉, 프로그램에 여러 번역 단위 / 소스 파일 ( .c또는 .cpp) 이 포함 된 경우 프로그램에 있는 모든 번역 단위 / 소스 파일에이 기능이 표시됩니다 .

경우에 따라 문제가 될 수 있습니다. fe 두 개의 다른 함수 (정의)를 사용하지만 두 개의 다른 컨텍스트 (실제로는 파일 컨텍스트)에서 동일한 함수 이름을 사용하려면 어떻게해야합니까?

C 및 C ++ static에서 파일 범위의 함수 ( C ++에서 클래스 의 정적 멤버 함수 가 아니 거나 다른 블록 내의 함수 가 아님)에 적용된 스토리지 클래스 한정자 는 이제 각 함수가 내부에서만 볼 수 있음을 나타냅니다. 다른 TLU / 파일이 아닌 정의 된 변환 단위 / 소스 파일

"객체 또는 함수의 파일 범위 식별자 선언에 스토리지 클래스 지정자 static이 포함되어 있으면 식별자에 내부 연결이 있습니다. 30)"

---

30) 함수 선언은 스토리지 클래스 지정자를 정적 일 수 있습니다 (파일 범위에있는 경우에만). 6.7.1을 참조하십시오.

출처 : C18, 6.2.2 / 3

따라서 static함수는 의미가 있습니다.

1. 프로그램이 여러 번역 단위 / 소스 파일 ( .c또는 .cpp)로 구성되어 있습니다.

   과

2. 함수의 범위를 특정 함수가 정의 된 파일로 제한하려고합니다.

이 두 가지 요구 사항이 모두 일치하지 않으면로 자격을 부여하는 것에 대해 머리를 감쌀 필요가 없습니다 static.

사이드 노트 :

• 이미 언급했듯이 A static함수는 C에서 상속 된 C ++ 기능이므로 C와 C ++간에 전혀 차이 가 없습니다 .

  C ++ 커뮤니티에서는 명명되지 않은 네임 스페이스 를 static사용하는 것과 비교하여 자격 함수의 감가 상각에 대해 가슴 아픈 논쟁 이 있습니다 . 먼저 C ++ 03 표준에서 잘못 배치 된 단락에 의해 초기화되어 더 이상 사용되지 않는 정적 함수로위원회 자체에서 곧 수정되어 C ++ 11에서 제거되었습니다.

  이것은 여러 가지 SO 질문에 종속되었습니다.

  이름이없는 / 익명 네임 스페이스 대 정적 함수

  정적보다 이름없는 네임 스페이스의 우수성?

  명명되지 않은 네임 스페이스가 정적의 "우수한"대안 인 이유는 무엇입니까?

  정적 키워드 사용 중단 ... 더 이상?

  실제로 C ++ 표준에 따라 아직 사용되지 않습니다. 따라서 static기능 사용 은 여전히 ​​합법적입니다. 명명되지 않은 네임 스페이스 에 장점이 있더라도 C ++에서 정적 함수를 사용하거나 사용하지 않는 것에 대한 논의는 한 사람의 생각 (의견 기반)에 따르며이 웹 사이트에는 적합하지 않습니다.