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变量的作用域和生命周期_全局变量的作用域

全局变量的作用域

C语言程序中,变量可以分为全局变量局部变量 。全局变量是被定义在所有函数外部的变量。局部变量是被定义在函数内部的变量,也就是被大括号括起来的变量。例如:

#include <stdio.h>

int a = 1; // 全局变量

void func()
{
	int b = 2; //局部变量
}

int main()
{
	{
		int c = 3; //局部变量
	}
	int d = 4; // 局部变量
	return 0;
}

int e = 5; //全局变量
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那么,什么是全局变量和局部变量的作用域生命周期呢?

一. 作用域

通常来说,一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用
的,而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。
也就是说一个变量可以被使用的范围就是这个变量的作用域。

1.全局变量的作用域

全局变量的作用域是整个工程,也就是所有的源文件,包括.c文件和.h文件。例如:
1.

#include <stdio.h>

int a = 1; // 定义一个全局变量

void func(int a)
{
	printf("第一次打印:%d\n", a);
}

int main()
{
	func(a); //调用函数
	{
		printf("第二次打印:%d\n", a);
	}
	printf("第三次打印:%d\n", a);

	return 0;
}
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输出结果为:

2.

在这里插入图片描述
3.

#include <stdio.h>

void func(int e)
{
	printf("第一次打印:%d\n", e);
}

int main()
{
	func(e); //调用函数
	{
		printf("第二次打印:%d\n", e);
	}
	printf("第三次打印:%d\n", e);

	return 0;
}

int e = 100; //定义全局变量 e

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这样写代码就会报错 如图:
在这里插入图片描述
这是为什么呢? 原因是C语言在编译时是按照顺序进行的,全局变量e被定义在最后,在之前使用的时候当然找不到,当然会报错。那怎么解决呢? 只需要在文件最开始使用extern关键字声明即可 例:

#include <stdio.h>

extern int e; //使用extern关键字声明全局变量
void func(int e)
{
	printf("第一次打印:%d\n", e);
}

int main()
{
	func(e); //调用函数
	{
		printf("第二次打印:%d\n", e);
	}
	printf("第三次打印:%d\n", e);

	return 0;
}

int e = 100; //定义全局变量 e
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结果为:
在这里插入图片描述

由以上结果可以看出,全局变量a的作用域是整个工程。

2.局部变量的作用域

局部变量的作用域是变量所在的局部范围,也就是变量被大括号括起来的最大范围。
1.

#include <stdio.h>


int main()
{
	int b = 100;
	{
		printf("第一次打印:%d\n", b);
	}
	printf("第二次打印:%d\n", b);

	return 0;
}
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结果为:
在这里插入图片描述
可见,这种情况下变量b的作用域是整个main函数

2.这种情况打印结果是什么呢?

#include <stdio.h>


int main()
{
	{
		int b = 100;
		printf("第一次打印:%d\n", b);
	}
	printf("第二次打印:%d\n", b);

	return 0;
}
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这样就会报错:
在这里插入图片描述

原因是变量b的作用域是被框起来的范围,因此第二次打印会报错,因为接收不到变量b.

由以上结果可以得出,局部变量的作用域是当前函数体,出了函数体就不能被使用了。

二.生命周期

变量的生命周期就是变量从创建到销毁的一个时间段
也就是说进入作用域生命周期开始,出作用域生命周期结束

1.全局变量的生命周期

因为全局变量的作用域是整个程序,因此全局变量的生命周期也就是整个程序,程序停止,全局变量的生命周期结束。

2.局部变量的生命周期

局部变量的生命周期是从进入作用域开始,到出作用域结束的一个时间段。
例如:

#include <stdio.h>

int a = 10; //定义全局变量

void func()
{
	int b = 10; //定义局部变量
	a++; //自增
	b++;
	printf("a = %d  b = %d\n", a, b);
}

int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++) //循环调用func函数10次
	{
		func();
	}

	return 0;
}
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结果为:
在这里插入图片描述

可见,每次调用函数 全局变量a的值每一次自增后都被改变,而函数内部定义的局部变量b每一次自增都是从10开始。也就是说每次调用函数时,局部变量b就会被重新定义,当函数调用完后局部变量的生命周期也就结束了,就会被释放掉。

三.扩展

如下列代码,你认为结果是什么呢?

#include <stdio.h>

int a = 10; //定义全局变量

int main()
{
	int a = 100; //定义局部变量
	printf("a = ^%d", a);

	return 0;
}
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答案是: a = 100 你做对了吗?
在这里插入图片描述

由此可以看出,,当 全局变量函数中的局部变量 重名时,函数内部会优先使用局部变量。因此,在一个工程中,尽量避免全局变量和局部变量重名的情况,,减少不必要的误解,提高代码的阅读性和规范性。


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