函数指针变量使用static关键字几个重要原因

一、static的三种用法回顾

// 1. static用于局部变量：保持值不变
void func(void) {
    static int count = 0;  // 只初始化一次，值在调用间保持
    count++;
}

// 2. static用于全局变量：限制作用域到当前文件
static int private_var;  // 只能在当前.c文件中访问

// 3. static用于函数：限制作用域到当前文件
static void private_func(void) {
    // 只能在当前.c文件中调用
}

二、函数指针使用static的典型场景
场景1：私有回调注册（最常见）

// uart_driver.c - 驱动模块内部
static uart_callback_t uart_receive_func = NULL;  // 私有变量

void UART_RegisterCallback(uart_callback_t callback) {
    uart_receive_func = callback;  // 内部保存
}

static void UART1_IRQHandler(void) {
    if(uart_receive_func != NULL) {
        uint8_t data = UART_ReadData();
        uart_receive_func(data);  // 调用用户注册的回调
    }
}

// 外部不能直接访问uart_receive_func，保证了数据安全

场景2：函数指针数组

// command_processor.c
typedef void (*cmd_handler_t)(void);

static const cmd_handler_t cmd_table[] = {
    cmd_power_on,
    cmd_power_off,
    cmd_reset,
    NULL  // 结束标志
};

// 外部只能通过API访问，不能直接修改表
cmd_handler_t GetCommandHandler(uint8_t cmd_id) {
    if(cmd_id < sizeof(cmd_table)/sizeof(cmd_table[0])) {
        return cmd_table[cmd_id];
    }
    return NULL;
}

三、为什么函数指针需要static？

1. 信息隐藏

// 没有static - 危险的暴露
uart_callback_t uart_receive_func;  // 全局可见

// 任何文件都可以直接修改：
extern uart_callback_t uart_receive_func;
uart_receive_func = NULL;  // 恶意或意外破坏

// 有static - 安全的封装
static uart_callback_t uart_receive_func;  // 仅本文件可见

// 只能通过提供的API修改
void UART_SetCallback(uart_callback_t func) {
    uart_receive_func = func;  // 可以添加验证逻辑
}

2. 防止命名冲突

// module1.c
static uart_callback_t callback;  // 模块1的私有回调

// module2.c  
static uart_callback_t callback;  // 模块2的私有回调，互不干扰

// 如果没有static，链接时会报重复定义错误

3. 保持模块独立性

// uart.c - 串口驱动模块
static uart_callback_t rx_callback;
static uart_callback_t tx_callback;
static uart_callback_t error_callback;

// 这些函数指针是模块内部状态的一部分
// 外部不需要知道它们的存在