变量的作用域和生命周期_全局变量的作用域

在C语言程序中，变量可以分为全局变量和局部变量 。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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

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;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

输出结果为：

2.

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

这样写代码就会报错 如图：

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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

结果为：

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;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

结果为：

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;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

这样就会报错：

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;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

---

结果为：

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;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

---

答案是: a = 100 你做对了吗？

由此可以看出,，当 全局变量 和 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。

---