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C语言static变量特性

发布：达内
来源：互联网
时间：2018-01-29 19:17

    有这样一道题目：用C/C++语言实现一个函数，给定一个int类型的整数，函数输出逆序的整数对应的字符串，例如输入1234,则输出字符串“4321”,,输入-1234,则输出字符串“-4321”.题目要求，不使用标准库，以及不能分配动态内存。当时觉得蛮简单的，这不就是类似字符串逆转嘛，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，自己尝试做了一下，发现还是有一些地方值得注意。今天在此整理一下常见的坑，巩固下基础东西。
    版本一
    算法思路其实很简单：使用对10取余和除法操作依次获取每一位的数字，然后根据ASSIC码转换为字符，将结果存放在一个char型数组中，最后返回字符串数组结果，如下所示：
    #include<stdio.h>//版本一const char * reverseInt（int n）{ char str[16] = {0}; int temp = n; int i = 0; if （n < 0） { temp = -n; str[i++] = '-'; } //当temp除到是一位数的时候退出 while （0 != temp / 10） { char ch = temp % 10 + 48; temp = temp / 10; str[i++] = ch; } //处理原始数据的最高位 str[i++] = temp % 10 + 48; return str;}int main（int argc, char **agrv）{ int test_data1 = 12345; int test_data2 = 789; printf（“[test_data1] %d--->%s ”, test_data1, reverseInt（test_data1））； printf（“[test_data2] %d--->%s ”, test_data2, reverseInt（test_data2））； return 0;}
    发现编译出现了警告，如下：
    [root@epc.baidu.com ctest]# gcc -g -o test test.ctest.c: In function 'reverseInt':test.c:24:2: warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr] return str; ^
    从编译器给出的信息很清楚的说明了问题：返回了一个局部变量的地址，但是我们知道，函数的局部变量是存在stack中的，当这个函数调用过程结束时，这个局部变量都是要释放掉的，自然就不可再使用了，所以就会产生这样的warning,这个是和变量的生命周期相关的。

版本二

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    对于版本一存在的问题，很自然的会想到有两种解决方案，第一：使用malloc分配动态内存存放结果，但是题目中明确说明不能不能分配动态内存。因此自然排除掉。第二种方案就是将char result[16]改为static型：static char result[16];对，就是这么一点改动。
    #include<stdio.h>//版本二const char * reverseInt（int n）{ static char str[16] = {0}; int temp = n; int i = 0; if （n < 0） { temp = -n; str[i++] = '-'; } //当temp除到是一位数的时候退出 while （0 != temp / 10） { char ch = temp % 10 + 48; temp = temp / 10; str[i++] = ch; } //处理原始数据的最高位 str[i++] = temp % 10 + 48; return str;}int main（int argc, char **agrv）{ int test_data1 = 12345; int test_data2 = 789; printf（“[test_data1] %d--->%s ”, test_data1, reverseInt（test_data1））； printf（“[test_data2] %d--->%s ”, test_data2, reverseInt（test_data2））； return 0;}
    运行结果如下：
    [root@epc.baidu.com ctest]# ./test [test_data1] 12345--->54321[test_data2] 789--->98721
    从运行结果上看，第一个测试数据其结果是正确的，但是第二个输出结果确实错误的。这是什么原因？先来回一下用static修饰所修饰的局部变量（也称静态局部变量）特点，如下：
    1:静态局部变量定义时未赋初值，则默认初始化为0;
    2:静态局部变量其作用域为函数或代码块，其生命周期为整个程序的运行期间；注意这两个概念不要混淆；
    3:在一个进程的运行期间，静态局部变量只会初始化一次，就是第一次调用该静态局部变量所在函数的时候初始化，此后再调用不会初始化。
    好了，到这里，其实问题的原因已经很明显了：在上面程序中，static char str[16] = {0}只会初始化一次，既在执行reverseInt（test_data1）时初始化，执行完该语句，将结果存放到str中，此时str中的内容为54321,既str[16] = {'5','4','3','2','1',''};当再次对第二个测试数进行转换调用reverseInt（test_data2）时，str仍然是上次的结果{'5','4','3','2','1',''},因此在转换后为98721.
    版本三
    那么如何解决版本二的问题了，一个很简单的办法就是在reverseInt函数中对static变量str每次使用for循环进行初始化，如下，鉴于篇幅，就不将main函数也贴出来了：
    const char * reverseInt（int n）{ static char str[16] = {0}; int temp = n; int i = 0; int j = 0; for （； j < 16; j++） { str[j] = ''; } if （n < 0） { temp = -n; str[i++] = '-'; } //当temp除到是一位数的时候退出 while （0 != temp / 10） { char ch = temp % 10 + 48; temp = temp / 10; str[i++] = ch; } //处理原始数据的最高位 str[i++] = temp % 10 + 48; return str;}
    运行，能得到我们期望的结果了：
    [root@epc.baidu.com ctest]# ./test [test_data1] 12345--->54321[test_data2] 789--->987

其实，版本三还有很多细节需要考虑的，比如：当输入的整数超过int的范围如何处理等等，虽然是小细节，但却十分重要，大家有兴趣可以思考下练练手。

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