全局變量，局部變量，靜態全局，靜態局部

ID:85109 · 發表于 2015-7-8 22:41

自己總結：1、

自動變量，就是普通的局部變量相對于靜態變量而言的

非自動變量有兩種，一種是全局變量，一種是靜態變量（不被釋放）

2、全局變量和static變量一樣只初始化一次，用static定義的全局變量不能被外部文件通過extern來使用，用static定義的局部變量只初始化一次例如

void eg()

{

static i=1;//這樣定義之后再次進入這個函數時候i=3,而且i這個變量不會被釋放掉

i=i+2；

}

如果是void eg()

{

i=1;//那么每次進來i都為1，因為局部變量會被釋放掉。

i=i+2；

}

參考自來：

1、局部變量能否和全局變量重名？

答：能，局部會屏蔽全局。要用全局變量，需要使用"::"

局部變量可以與全局變量同名，在函數內引用這個變量時，會用到同名的局部變量，而不會用到全局變量。對于有些編譯器而言，在同一個函數內可以定義多個同名的局部變量，比如在兩個循環體內都定義一個同名的局部變量，而那個局部變量的作用域就在那個循環體內。

2、如何引用一個已經定義過的全局變量？

答：extern

可以用引用頭文件的方式，也可以用extern關鍵字，如果用引用頭文件方式來引用某個在頭文件中聲明的全局變理，假定你將那個變寫錯了，那么在編譯期間會報錯，如果你用extern方式引用時，假定你犯了同樣的錯誤，那么在編譯期間不會報錯，而在連接期間報錯。

3、全局變量可不可以定義在可被多個.C文件包含的頭文件中？為什么？

答：可以，在不同的C文件中以static形式來聲明同名全局變量。

可以在不同的C文件中聲明同名的全局變量，前提是其中只能有一個C文件中對此變量賦初值，此時連接不會出錯

4、static全局變量與普通的全局變量有什么區別？static局部變量和普通局部變量有什么區別？static函數與普通函數有什么區別？

全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構成了靜態的全局變量。全局變量本身就是靜態存儲方式，靜態全局變量當然也是靜態存儲方式。這兩者在存儲方式上并無不同。這兩者的區別雖在于非靜態全局變量的作用域是整個源程序，當一個源程序由多個源文件組成時，非靜態的全局變量在各個源文件中都是有效的。而靜態全局變量則限制了其作用域，即只在定義該變量的源文件內有效，在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于靜態全局變量的作用域局限于一個源文件內，只能為該源文件內的函數公用，因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。

從以上分析可以看出，把局部變量改變為靜態變量后是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變為靜態變量后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。

static函數與普通函數作用域不同，僅在本文件。只在當前源文件中使用的函數應該說明為內部函數(static)，內部函數應該在當前源文件中說明和定義。對于可在當前源文件以外使用的函數，應該在一個頭文件中說明，要使用這些函數的源文件要包含這個頭文件

static全局變量與普通的全局變量有什么區別：static全局變量只初使化一次，防止在其他文件單元中被引用;

static局部變量和普通局部變量有什么區別：static局部變量只被初始化一次，下一次依據上一次結果值；

static函數與普通函數有什么區別：static函數在內存中只有一份，普通函數在每個被調用中維持一份拷貝.

5、程序的局部變量存在于（堆棧）中，全局變量存在于（靜態區）中，動態申請數據存在于（堆）中。

變量可以在程序中三個地方說明: 函數內部、函數的參數定義中或所有的函數外部。根據所定義位置的不同, 變量可分為局部變量、形式參數和全程變量。從空間角度來看，變量可以分為全局變量和局部變量，而從時間角度來分的可以有靜態存儲變量和動態存儲變量之分。

一。全局變量和局部變量

1。局部變量

他是指在函數內部定義的變量作用域為定義局部變量的函數也就是說他只能在定義他的函數中使用

最值得注意的是只有在程序執行到定義他的模塊時才能生成，一旦執行退出該模塊則起變量消失

eg.

func ()

{
int x; 局部變量x的作用域很明確
......
}

2。全局變量

在程序執行的過程中一直有效

eg.

int x=1;

func ()

{
x=x+1;

}

func1 ()

{
x=x-1;

}

main ()

{

}
由此不難看出整型x的作用范圍

對于全局變量如果在定義的時候不做初始化則系統將自動為起賦值數值型為0

字符型為空'/0'

全局變量的弊端增加內存開銷降低函數的通用性

定義全局變量時理想的位置是在文件的開頭當這些函數以及同一個程序中的其他源程序文件中的某些函數需要使用該全局變量時在函數內部對該變量使用extern 加以說明說明他是外部的

(這里還要做詳細的講解)

eg.

main ()

{
extern int a,b;
printf ("mIn is %d/n",min(a,b));
}

int a=1,b=2;
int min (x,y)
int x,y;
{
int z;
z=x
return(z);
}
我還要說明的是對外部變量的說明和對全局變量的定義不是一回事

對外部變量的說明只是聲明該變量是在外部定義過的一個全局變量在這里引用而對全局變量的定義則是要對起分配存儲單元的

一個全局變量只能定義一次可是卻可以多次引用

*** 在同一源文件中，全局變量和局部變量同名時，在局部變量的作用域內，全局變量不起作用的。

二。靜態存儲變量和動態存儲變量

對于程序運行期間根據需要進行臨時動態分配存儲空間的變量為動態存儲變量

對于那些程序運行期間永久占用固定內存的變量稱為靜態存儲變量

還要說明的是程序的指令代碼是存放在程序代碼區的靜態存儲變量是存放在靜態數據區的包括全局變量等而程序中的動態存儲變量存放在動態數據區如函數的形參以及函數調用時的返回地址等

三。C語言中的變量存儲分類指定

    auto
    auto稱為自動變量如果函數不做其他說明的話均為自動變量

    static
    static稱為靜態變量。根據變量的類型可以分為靜態局部變量和靜態全程變量。
    1. 靜態局部變量

它與局部變量的區別在于: 在函數退出時, 這個變量始終存在, 但不能被其它函數使用, 當再次進入該函數時, 將保存上次的結果。其它與局部變量一樣。

2. 靜態全程變量

     Turbo C2.0允許將大型程序分成若干獨立模塊文件分別編譯, 然后將所有模塊的目標文件連接在一起, 從而提高編譯速度, 同時也便于軟件的管理和維護。靜態全程變量就是指只在定義它的源文件中可見而在其它源文件中不可見的變量。它與全程變量的區別是: 全程變量可以再說明為外部變量(extern), 被其它源文件使用, 而靜態全程變量卻不能再被說明為外部的, 即只能被所在的源文件使用。


    extern
    extern稱為外部變量。為了使變量除了在定義它的源文件中可以使用外, 還要被其它文件使用。因此,   必須將全程變量通知每一個程序模塊文件,   此時可用extern來說明。

eg.
        文件1為file1.c                  文件2為file2.c
    int i, j;        extern int i, j;
    char c;                          extern char c;
    void func1(int k);               func2()
                                     {
    main()                              static float k;
    {                                   i=j*5/100;
          func1(20);        k=i/1.5;
          func2();                           .
          .                                  .
          .                                  .
          .                            }
     }
     func1(int k)
     {
          j=k*100;
     }

    對于以上兩個文件file1.c和file2.c, 用Turbo C2.0的集成開發環境進行編譯
連接時, 首先應建立一個.prj的文件。例如file.prj, 該文件內容如下:
     file1.c
     file2.c
    然后將file.prj的文件名寫入主菜單Project中的Project Name項中。再用F9
編譯連接, 就可產生一個文件名為fioe.exe的可執行文件。

    register
    register稱為寄存器變量。它只能用于整型和字符型變量。定義符register說明的變量被Turbo C2.0存儲在CPU的寄存器中,  而不是象普通的變量那樣存儲在內存中, 這樣可以提高運算速度。但是Turbo C2.0只允許同時定義兩個寄存器變量,一旦超過兩個, 編譯程序會自動地將超過限制數目的寄存器變量當作非寄存器變量來處理。因此, 寄存器變量常用在同一變量名頻繁出現的地方。
    另外, 寄存器變量只適用于局部變量和函數的形式參數, 它屬于auto型變量,
因此, 不能用作全程變量。定義一個整型寄存器變量可寫成:
      register int a;
    對于以上所介紹的變量類型和變量存儲類型將會在以后的學習中, 通過例行程序中的定義、使用來逐漸加深理解。

1．程序的內存區域

　　并不是所有的變量時時刻刻都是可知的。一些變量在整個程序中都是可見的，它們稱為全局變量。一些變量只能在一個函數中可知，稱為局部變量。要了解變量的這些屬性，應先弄清程序在內存中的分布區域，見圖5-2。

圖5-2 程序在內存中的區域

　　一個程序將操作系統分配給其運行的內存塊分為4個區域：
　　(1)代碼區，存放程序的代碼，即程序中的各個函數代碼塊。
　　(2)全局數據區，存放程序的全局數據和靜態數據。
　　(3)堆區，存放程序的動態數據。
　　(4)棧區，存放程序的局部數據，即各個函數中的數據。

2．全局變量

　　在函數外邊訪問的變量被認為是全局變量，并在程序的每個函數中是可見的。全局變量存放在內存的全局數據區。全局變量由編譯器建立，并且初始化為0，在定義全局變量時，進行專門初始化的除外。
　　例如，下面的代碼定義并使用了全局變量。：
　　　　int n=5； //全局變量
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　int m=n；
　　　　　//...
　　　　}
　　　　void func()
　　　　{
　　　　　int s；
　　　　　n=s；
　　　　　//．．．
　　　　}
　　n在任何函數的外部定義。 n被初始化為5，如果n不在定義時初始化，則C++將其初始化為0。 main()函數使用變量n1，函數func()修改變量n。兩個函數都訪問了同一個內存區域。這樣定義的全局變量。在所有函數中都可見。如果一個函數修改了n，則所有其他的函數都會看到修改后的變量。
　　全局變量在主函數main()運行之前就開始存在了。所以主函數中可以訪問n變量。全局變量通常在程序頂部定義。全局變量一旦定義后就在程序的任何地方可知。可以在程序中間的任何地方定義全局變量，但要在任何函數之外。全局變量定義之前的所有函數定義，不會知道該變量。例如：
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　int m=n； //error：n無定義
　　　　　//．．．
　　　　}
　　　　int n；//全局變量
　　　　void func()
　　　　{
　　　　　int s=3；
　　　　　n=s；
　　　　　//．．．
　　　　}
　　該代碼中的全局變量n不能被主函數main()訪問。編譯該代碼，將會引起main()中的m初始化語句報告一個“n無定義”的錯誤。

3．局部變量

　　在函數內部定義的變量僅在該函數內是可見的。另外，局部變量的類型修飾是auto，表示該變量在棧中分配空間，但習慣上都省略auto。例如：
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　int n； //等價于auto intn；
　　　　　//．．．
　　　　}
　　　　void func()
　　　　{
　　　　　int n；
　　　　　//．．．
　　　　}
　　代碼中兩個函數都包含一個變量定義語句。在函數內定義的變量局部于該函數。main()函數中有一個變量n，func()函數中也有一個變量n，但它們是兩個不同位置的變量。
　　一個函數可以為局部變量定義任何名字，而不用擔心其他函數使用過同樣的名字。這個特點和局部變量的存在性使C++適合于由多個程序員共同參與的編程項目。項目管理員為程序員指定編寫函數的任務，并為程序提供參數和期望的返回值。然后，程序員著手編寫函數，而不用了解程序的其他部分和項目中其他程序員所使用的變量名。
　　函數中的局部變量存放在棧區。在函數開始運行時，局部變量在棧區被分配空間，函數退出時，局部變量隨之消失。
　　局部變量沒有初始化。如果局部變量不被顯式初始化，那么，其內容是不可預料的。例如：
　　　　//*********************
　　　　//**　　 ch5_1.cpp　 **
　　　　//*********************

　　　　#include

　　　　int func1();
　　　　int func2();

　　　　void main()
　　　　{
　　　　　func1();
　　　　　cout <<func2() <<endl;
　　　　}

　　　　int func1()
　　　　{
　　　　　int n=12345;
　　　　　return n;
　　　　}

　　　　int func2()
　　　　{
　　　　　int m;
　　　　　return m; //warning:possible use of 'm' before definition
　　　　}

　　運行結果為：
　　　　12345
　　主函數main()先后調用了函數func1()和func2()，它們都是無參并返回整數的函數。
　　在func1()中，定義了局部變量n，并給其初始化為12345。在func2()中，定義了局部變量m，沒有初始化。可是在將該變量值返回后，在主函數中輸出該值，卻發現為12345，恰好就是funcl()函數中初始化的值。這說明，func2()中，沒有顯式初始化的局部變量m，C++也未給其默認初始化，其值保留為原內存位置的值。那么，原內存位置為什么恰巧是存放值12345的位置呢?請見下節“函數調用機制”。

要點：

1、全局變量：

（1）在函數外定義
（2）在全局可見
（3）一般在程序頂部定義
（4）存放在內存的全局數據區
（5）如在定義時未初始化，則其值為0
（6）如果一個函數修改了n，則所有其他的函數都會看到修改后的變量

2、局部變量：

（1）在函數內部定義
（2）僅在該函數內可見
（3）存放于棧區，函數退出時，局部變量隨之消失
（4）不同函數可使用同一個變量名
（5）如果局部變量不被顯式初始化，其內容則不可預料

局部變量

局部變量也稱為內部變量。局部變量是在函數內作定義說明的。其作用域僅限于函數內部，離開該函數后再使用這種變量是非法的。

局部變量從存儲方式上可分為動態(auto)存儲類型和靜態(static)存儲類型。

動態存儲類型的局部變量都是動態的分配存儲空間，數據存儲在動態存儲區（棧）中。函數調用結束后自動釋放，生存期是在聲明該變量的函數執行過程。

靜態存儲類型的局部變量則是靜態的分配存儲空間，數據存儲在靜態存儲區中。在程序整個運行期間都不釋放，生存期貫穿于程序運行的整個過程。

函數中的局部變量，如不專門聲明為static存儲類別，默認都是動態地分配存儲空間的，我們在平時的聲明變量的過程中auto都是默認省略的。

全局變量

全局變量也稱為外部變量，是在函數的外部定義的，它的作用域為從變量定義處開始，到本程序文件的末尾。全局變量全部存放在靜態存儲區，在程序開始執行時給全局變量分配存儲區，程序行完畢就釋放。在程序執行過程中它們占據固定的存儲單元，而不動態地進行分配和釋放；

如果外部變量不在文件的開頭定義，其有效作用域只限于定義處到文件終。

如果在定義點之前的函數想引用該外部變量，則應該在引用之前用關鍵字extern對該變量作“外部變量聲明”。表示該變量是一個已經定義的外部變量。有了此聲明，就可以從“聲明”處起，合法地使用該外部變量。其有效作用域就被拓展到從這個文件extern聲明處到文件結束。

如果在全局變量聲明的時候，前面加上關鍵字static，那么其他文件就不能再訪問和使用該變量，其有效作用域只限于定義處到文件終。

局部變量能否和全局變量重名

局部變量能和全局變量重名，但是局部變量會屏蔽全局變量。在函數內引用這個變量時，會用到同名的局部變量，而不會用到全局變量。

PS：這對extern聲明的全局變量也一樣。

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一般全局變量存放在數據區，局部變量存放在棧區，
動態變量存放在堆區，函數代碼放在代碼區。
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棧區是普通的棧數據結構,遵循LIFO后進先出的規則,局部變量安排在那里是ASM時就規定的,這樣可以在一個函數結束后平衡堆棧,操作簡單,效率高
堆(動態區)在這里應當叫堆棧(不要和數據結構中的堆搞混)是程序在編譯時產生的一塊用于產生動態內存分配使用的塊,操作比較棧要麻煩許多,在分配時要判斷最優的地址(防止產生無用的內存碎片(由于屢次的NEW和DELETE產生的夾在兩塊使用中內存中的空余小內存(不容易被分配))),分配和回收時的效率比棧低多了
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棧是系統提供的功能，特點是快速高效，缺點是有限制，數據不靈活；而棧是函數庫提供的功能，特點是靈活方便，數據適應面廣泛，但是效率 >有一定降低。棧是系統數據結構，對于進程/線程是唯一的；堆是函數庫內部數據結構，不一定唯一。不同堆分配的內存無法互相操作。棧空間分靜態分配和動態分配兩種。靜態分配是編譯器完成的，比如自動變量(auto)的分配。動態分配由alloca函數完成。棧的動態分配無需釋放(是自動的)，也就沒有釋放函數。為可移植>的程序起見，棧的動態分配操作是不被鼓勵的！堆空間的分配總是動態的，雖然程序結束時所有的數據空間都會被釋放回系統，但是精確的申請內存/ 釋放內存匹>配是良好程序的基本要素。
這是我對堆與棧收藏內容~
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堆是程序員管理的,棧是系統管理的.

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另外關于靜態和全局的一些問題：

靜態變量的特點：

1、一次存儲：靜態局部變量只被初始化一次，下一次初始化根據上一次的結果值，有點類似于c++中類的靜態成員變量，即無論該類型生成多少個實例對象，所有的對象共用一個靜態變量，到這里就是無論這個函數調用多少次，該靜態變量只初始化一次，并沒有因為超出其生存期而被銷毀，只是外部不可見而已，用個例子說明之：

void  fun1( int  v )
{
    static  int  value = v;
    static  int  value = v;
}
int  main( int  arc, char  *args[ ])
{
    fun1( 50 );
    fun1( 100 );
}

執行的結果是：value : 50 value : 50
說明在第二次調用fun1( )時的初始化value的采用的是上一次value的值，value在靜態區的存儲空間并沒有因為fun1( )的結束而被釋放，即體現了一次存儲；

2、作用域限定：靜態修飾的作用域限定功能同時體現在函數與變量上；

a) 對于函數而言，任何用static修飾的函數，其作用域僅為當前源文件，而對外部來說這個函數是不可見的，即只有和其在同一源文件中的函數才能調用這個靜態函數；反過來說，如果一個函數僅僅被同一源文件中的其他函數調用，那么這個函數應該聲明為靜態的，這樣做的好處在于：可以一定程度上的解決不同源文件之間函數的命名沖突問題；

b) 對于變量而言，static修飾的全局變量，只在當前源文件中有效，對外部不可見，外部文件不能夠引用；

顧名思義，全局變量是指能夠在全局引用的變量，相對于局部變量的概念，也叫外部變量；同靜態變量一樣，全局變量位于靜態數據區，全局變量一處定義，多處引用，用關鍵字“extern”引用“外部”的變量。

全局變量也可以是靜態的，在前面有過說明，靜態全局變量的意義就是不讓“外部”引用，是單個源文件里的全局變量，即是編譯階段的全局變量，而不是連接階段的全局變量。

通過上面的分析，我們不難得出以下結論：

1、靜態函數與普通函數的區別在于：靜態函數不可以被同一源文件以外的函數調用。

2、靜態局部變量與普通局部變量的區別在于：靜態局部變量只初始化一次，下一次初始化實際上是依然是上一次的變量；

3、靜態全局變量與普通全局變量的區別在于：靜態全局變量的作用域僅限于所在的源文件。

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局部變量、全局變量、靜態變量說明：

靜態變量的類型說明符是static。靜態變量當然是屬于靜態存儲方式，但是屬于靜態存儲方式的量不一定就是靜態變量，例如外部變量雖屬于靜態存儲方式，但不一定是靜態變量，必須由 static加以定義后才能成為靜態外部變量，或稱靜態全局變量。對于自動變量，它屬于動態存儲方式。但是也可以用static定義它為靜態自動變量，或稱靜態局部變量，從而成為靜態存儲方式。

　　由此看來，一個變量可由static進行再說明，并改變其原有的存儲方式。

　　1. 靜態局部變量

　　在局部變量的說明前再加上static說明符就構成靜態局部變量。

　　例如：

　　static int a,b;

　　static float array[5]={1,2,3,4,5}；

　　靜態局部變量屬于靜態存儲方式，它具有以下特點：

　　(1)靜態局部變量在函數內定義，但不象自動變量那樣，當調用時就存在，退出函數時就消失。靜態局部變量始終存在著，也就是說它的生存期為整個源程序。

　　(2)靜態局部變量的生存期雖然為整個源程序，但是其作用域仍與自動變量相同，即只能在定義該變量的函數內使用該變量。退出該函數后，盡管該變量還繼續存在，但不能使用它。

　　(3)允許對構造類靜態局部量賦初值。若未賦以初值，則由系統自動賦以0值。

　　(4)對基本類型的靜態局部變量若在說明時未賦以初值，則系統自動賦予0值。而對自動變量不賦初值，則其值是不定的。根據靜態局部變量的特點，可以看出它是一種生存期為整個源程序的量。雖然離開定義它的函數后不能使用，但如再次調用定義它的函數時，它又可繼續使用，而且保存了前次被調用后留下的值。因此，當多次調用一個函數且要求在調用之間保留某些變量的值時，可考慮采用靜態局部變量。雖然用全局變量也可以達到上述目的，但全局變量有時會造成意外的副作用，因此仍以采用局部靜態變量為宜

　　2.靜態全局變量

　　全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構成了靜態的全局變量。全局變量本身就是靜態存儲方式，靜態全局變量當然也是靜態存儲方式。這兩者在存儲方式上并無不同。這兩者的區別雖在于非靜態全局變量的作用域是整個源程序，當一個源程序由多個源文件組成時，非靜態的全局變量在各個源文件中都是有效的。而靜態全局變量則限制了其作用域，即只在定義該變量的源文件內有效，在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于靜態全局變量的作用域局限于一個源文件內，只能為該源文件內的函數公用，因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。從以上分析可以看出，把局部變量改變為靜態變量后是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變為靜態變量后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。因此static 這個說明符在不同的地方所起的作用是不同的。應予以注意。

　　靜態變量

　　除范圍之外，變量還有存活期，在這一期間變量能夠保持它們的值。在應用程序的存活期內一直保持模塊級變量和公用變量的值。但是，對于 Dim 聲明的局部變量以及聲明局部變量的過程，僅當過程在執行時這些局部變量才存在。通常，當一個過程執行完畢，它的局部變量的值就已經不存在，而且變量所占據的內存也被釋放。當下一次執行該過程時，它的所有局部變量將重新初始化。

　　但可將局部變量定義成靜態的，從而保留變量的值。在過程內部用 Static 關鍵字聲明一個或多個變量，其用法和 Dim 語句完全一樣：

　　Static Depth

　　例如，下面的函數將存儲在靜態變量 Accumulate 中的以前的運營總值與一個新值相加，以計算運營總值。

　　Function RunningTotal (num)

　　Static ApplesSold

　　ApplesSold = ApplesSold + num

　　RunningTotal = ApplesSold

　　End Function

　　如果用 Dim 而不用 Static 聲明 ApplesSold，則以前的累計值不會通過調用函數保留下來，函數只會簡單地返回調用它的那個相同值。

　　在模塊的聲明段聲明 ApplesSold，并使它成為模塊級變量，由此也會收到同樣效果。但是，這種方法一旦改變變量的范圍，過程就不再對變量排他性存取。由于其它過程也可以訪問和改變變量的值，所以運營總值也許不可靠，代碼將更難于維護。

　　聲明所有的局部變量為靜態變量

　　為了使過程中所有的局部變量為靜態變量，可在過程頭的起始處加上 Static 關鍵字。例如：