static変数とは？C言語のメモリ配置とグローバル変数との違いをわかりやすく解説

static変数とは？

C言語の static変数 とは、
静的記憶域に配置され、プログラム終了まで存在し続ける変数です。

通常のローカル変数は関数を抜けると消えてしまいますが、
static変数は 関数が終わっても値が保持され続けます。

#include <stdio.h>

void counter()
{
    static int count = 0;
    count++;
    printf("%d\n", count);
}

int main()
{
    counter();
    counter();
    counter();
}

実行結果

1
2
3

通常のローカル変数なら毎回 1 になりますが、
static変数は 値が保持される ため増え続けます。

staticの文法的な使い方はこちらの記事で解説しています。

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初心者さん

先輩、static変数って普通の変数と何が違うんですか？

エンジニアくん

一番大きな違いは 寿命（ライフタイム） なんだ。

初心者さん

寿命？

エンジニアくん

普通のローカル変数は 関数が終わると消える。
でも static変数は プログラム終了まで存在し続けるんだ。

初心者さん

え、じゃあグローバル変数みたいですね？

エンジニアくん

そう。実は メモリ配置もグローバル変数と同じ領域 に置かれるんだ。

初心者さん

スタックじゃないんですか？

エンジニアくん

そう。static変数は stackではなく data領域やbss領域 に配置されるんだ。

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static変数のメモリ配置

C言語のプログラムでは、メモリは次のように分かれています。

メモリ領域の全体像の詳細はこちらの記事で解説しています。

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static変数は stackではなく静的領域（data領域、bss領域）に配置 されます。

初期値の有無によって、data領域またはbss領域に配置されます。

data領域とbss領域についてはこちらの記事で解説しています。

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初期値によるメモリ配置の違い

static変数は 初期値の有無によって配置が変わります。

初期値あり

static int a = 10;

→ data領域

初期値なし

static int a;

→ bss領域

bss領域は スタートアップコードで自動的に0初期化 されます。

スタートアップコードについてはこちらの記事で解説しています。

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ローカルstatic変数

staticは 関数内でも使用できます。

void func()
{
    static int count = 0;
}

特徴

つまり

スコープ = ローカル
寿命 = グローバル

という少し特殊な変数です。

つまり、見える範囲（スコープ）は関数内に限定されるのに、
実体は関数の外（静的領域）に存在しています。

staticを使った公開範囲の考え方については、別の記事で詳しく解説しています。

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グローバル変数との違い

初心者さん

じゃあstaticってグローバル変数と同じですか？

エンジニアくん

メモリ配置は同じだけど、スコープが違うんだ。

例

static int counter;

この変数は 同じファイルからしかアクセスできません。

これは 内部リンク（internal linkage） と呼ばれます。

グローバル変数は外部から参照可能（external linkage）ですが、
staticグローバル変数はそのファイル内に閉じた変数になります。

実務での使い方

組み込み開発では、static変数はよく使われます。

例

状態保持

static int state;

カウンタ

static int retry_count;

モジュール内部データ

static uint8_t buffer[256];

外部からアクセスさせないデータ を作るときに便利です。

static関数

staticは関数にも使われます。

結論から言うと、static関数とは

👉 同じファイル内からしか呼び出せない関数です

static関数についてはこちらの記事でも詳しく解説しています。

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よくある誤解

staticは「一度しか初期化されない」から速い

→ ❌ 本質ではないです。

重要なのはここまで説明してきた「配置場所と寿命」

まとめ

static変数のポイントをまとめます。

• static変数は 値を保持し続ける変数
• stackではなく data / bss領域 に配置される
• 関数内でも使用できる
• staticグローバルは ファイル内だけで有効
• 組み込み開発では状態保持などに使われる

staticは「スコープ」と「寿命」を分離するためのキーワードです。

見える範囲は限定しつつ、値は保持したい。
そのために使われるのがstaticです。

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