静态函数函数调用

xinxian · 发表于 2016-4-20 14:46:14

首先在led.h中定义
typedef struct
{
void (*plf_test_led) (void);
}
LED_TypeDef;

然后在led.c中定义
LED_TypeDef LED_VOP=
{
test_led
};
然后在led.c中写了一个函数
static void test_led(void)
这是一个静态的函数

然后在main.c中写
LED_VOP.plf_test_led();

然后就调用了上面的那个静态函数，没有问题。
但是完全不明白为什么要这样写函数……

ianhom · 发表于 2016-4-20 14:46:15

我的理解是，用static修饰的函数仅本文件可见，即其他函数调用test_led()也不会调用到你static修饰的这个函数。
那这个函数如何给外部使用呢，只能靠指针传递了。这个和static修饰的全局变量用法一样：无法通过变量名找到该变量，但可以通过指针访问。其他文件还可以命名相同的变量名且不会冲突。

xinxian · 发表于 2016-4-20 14:50:56

指针函数或者是函数指针的概念我都明白，只是他用这样的方法去调用一个静态函数，为何不让那个被调用的函数变成extern，然后直接调用，static的功能好像就那么几个，所以想不通为什么用这样的方法

xinxian · 发表于 2016-4-20 15:38:43

ianhom 发表于 2016-4-20 15:21
我的理解是，用static修饰的函数仅本文件可见，即其他函数调用test_led()也不会调用到你static修饰的这个函 ...

我觉得你的解释有点牵强，若一个人写了一个test_led，这个函数是extern的，另外的一个人也写一个函数，名字重复了，编译器直接报错，这样来的更实在，更何况函数的命名是规则的，一般不会重复。我想一定不是因为还怕重名而这样进行程序设计，一定有别的意义。

ianhom · 发表于 2016-4-20 16:53:05

xinxian 发表于 2016-4-20 15:38
我觉得你的解释有点牵强，若一个人写了一个test_led，这个函数是extern的，另外的一个人也写一个函数，名 ...

模块化设计的时候，每个人只会开发自己的模块，命名重复是很正常的事，extern的函数就是可以让别人通过函数名访问的，而static后的函数，即使知道这个函数名，也无法在其他文件中调用，这是为了安全性考虑。

xinxian · 发表于 2016-4-20 17:30:07

@xuande

xuande · 发表于 2016-4-20 19:59:57

xinxian 发表于 2016-4-20 17:30
@xuande

抱歉，辜负你信任了。

我c语言都是自学，用到什么学什么，
好在平时只用到 if-else，switch，基本一切搞定。

再次抱歉！

原子哥 · 发表于 2016-4-20 21:05:46

5楼的解释很合理哦。。。static的很重要的作用就是限制可见范围。。。你可以百度一下。。。很容易理解

xinxian · 发表于 2016-4-21 09:29:16

openedvadmin 发表于 2016-4-20 21:05
5楼的解释很合理哦。。。static的很重要的作用就是限制可见范围。。。你可以百度一下。。。很容易理解

上面的说法，我懂。那个是static的基本用法，我总是觉得不是那么简单的，我现在在看静态函数在ARM中的存储方式，另外，static在中断中的话，看看内核的出栈和入栈，不知道有没有什么疏忽，如有收获，我会在这个上面写出来，同事@所有人。我现在怎么觉得我有点魔障呢……

xinxian · 发表于 2016-4-21 09:31:01

xuande 发表于 2016-4-20 19:59
抱歉，辜负你信任了。

我c语言都是自学，用到什么学什么，

不用说抱歉的。这又有什么，谢谢你看我的帖子。一起学习就是！

ianhom · 发表于 2016-4-21 14:51:35

本帖最后由 ianhom 于 2016-4-21 14:55 编辑

楼主是位细心的人~

一般来说static主要是写给编译器看的，让编译器对众多源码文件有明确的编译连接行为。对于不同的平台和编译器可能有不同的底层实现，但从语言角度上来说，static的作用就是限制函数的可见范围，避免命名重复和不安全的调用，这是所有平台和编译器应该提供的基本效果。当然不排除平台或编译器会为static做更多的优化，所以说楼主细心，精益求精。

这里我挑一例说明一下：ARM Cortex-M0+内核，IAR开发环境，standard C99
QQ截图20160421134912.png

static对函数存放位置的影响：
static有静态的意思，用static修饰的变量会和放入RAM中的全局/静态储存区，确保变量有完整的生命周期（作用域可能不同）；而函数本身在单片机一般是存在于ROM中，不论是否有static修饰，都是一直存在的，所以在此例中static修饰的函数没有必要存放到其他地方。根据实验的效果可以看出，不论是否用static修饰，编译后test函数在ROM中的地址都是相同的。所以此例中static不影响函数的存放位置。
QQ截图20160421111723.png

左图为不带static修饰的test

QQ截图20160421112002.png

左图为带static修饰的test

static函数调用和退出时，入栈和出栈行为：
从上面两幅图中的汇编中可以看出，static函数和非static函数的调用时的入栈行为，以及函数退出时的出栈行为是一致的。所以此例中static不影响函数调用时CPU的行为。

static函数运行过程中，发生中断，入栈和出栈行为：
为了方便试验，在test函数中增加while(1)，使用1ms定时器中断，同时为了确保编译后确实有压栈操作，在中断函数中增加数个临时变量，并在中断中增加对临时变量的操作以确保临时变量不被编译器优化掉。从实验结果来看，在test运行时，发生定时器中断，到中断退出，有无static修饰的入栈和出栈操作是相同的，所以在此例中，static不影响函数被中断后的处理。
QQ截图20160421114248.png

左图为不带static修饰的test

QQ截图20160421114344.png

左图为带static修饰的test

就以上仅有的三个方面来看，在此例中，static没有对函数的存放位置和运行的效果有更多的影响。当然不排除其他方面的影响和不同平台编译器的不同底层实现，楼主可以深入研究、分享。

还用此例再来看看static基本的效果：
下图是无static修饰的test函数，在其他文件中可以声明并调用test，编译运行均无异常。
QQ截图20160421131629.png

下图是带static修饰的test函数，在其他文件中即使extern声明，也无法通过编译，test仅能在本文件中可见。
QQ截图20160421131828.png

下面几张图是在两个文件中分别编写的test函数，都使用static修饰。虽然同名，但编译器可以通过static关键字找到正确的test函数进行连接。最后一张是map文件，可以看出同名的test函数在ROM中的地址是不一样的，两个函数实体。
QQ截图20160421132327.png

由此可见static限制的函数可见范围，但通过指针依旧可以进行访问，这样回答了楼主最初的问题，为什么要这样调用函数。感谢楼主的深入！

最后在结合自身的经历谈谈static，为了提高开发效率和软件可靠性，有点规模的单片机软件都采用模块化设计，这样每个软件模块都是很独立的存在，不能影响上层程序和其他模块。其中命名重复是比较直接的影响。曾经一个项目要使用两个已经实用的模块，分别来自不同的项目，而这两个模块中都有一个函数Sw_Tm_Init，一个是“开关（switch）定时器（timer）初始化”，另一个是“软件（software）时钟（time）初始化”，结果两个模块放一起编译的时候就出错，而修改任何一个模块的函数命名都会涉及到这个模块及其模块使用者软件版本的维护。虽然我们可以通过一定制度对函数名称有一定规范，但对于使用开源的代码，或开发人数较多的项目，仅靠规定很难完全控制。再者，C从语言本身的角度上提供的static这样机制，就不需要再劳烦项目经理唠叨啦。

以上个人拙见，抛砖引玉，望大神指正，做更多分享。