尼采的遊戲

Keyword Static (Function) [C++ 求生筆記]

有一些 C 的語法，在 C++ 的程序員相對少用。但就是因為這個原因，有時就會忽略了。
假設我們有一個Header檔 Foo.h：

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static void f1()
{
    std::cout << "f1()" << std::endl;
}
 
void f2()
{
    std::cout << "f2()" << std::endl;
}

f1 和 f2 的分別在於 static 這個 keyword 。在這裡的 f1 被宣告和定義(declare)¹為 static ，是指它只在這個Compilation Unit中生效。而 f2 沒有被定義為 static ，亦即是它可以被其他 Compilation Unit 訪問。

但到底什麼是 Compilation Unit呢?? 首先，一個程式編譯過程如下：

這裡的 a.cpp , b.cpp 和 c.cpp 也 引入²了Foo.h 這個檔案，經過預處理器³後，Foo.h的內容會被加入到 a.cpp, b.cpp 和 c.cpp 中，再經過編譯器⁴，變成為 a.o , b.o 和 c.o 這些目的碼⁵，最後經過連結器⁶，變成執行檔⁷。

要留意的地方是，每個經過預處理器處理後的.cpp 檔，和它的目的檔是一一對應的，而Compilation Unit，就是這些被處理後的.cpp 檔了。

若以Foo.h 的 f1 為例子，雖然在每個 .cpp 檔也被定義了，但經過編譯後，所有的f1 也會被隱藏在自己的目的檔中，連結器在找尋symbol的過程中，是會忽略的。

但f2 就不同了，所有的f2 在目的檔中，也是不會被隱藏，所以在連結器找尋symbol，會找到多份的f2，那就會有連結器錯誤⁸ 了。

所以在大部份的情況下，在Header檔中定義函數⁹，也是需要static 這個keyword 的。就算加上了inline，情況也是一樣的。

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static inline void f3()
{
  std::cout << "f3() is called" << std::endl;
}