《征服 C 指针》摘录2：C变量的 作用域 和 生命周期（存储期）

在开发一些小程序的时候，也许我们并不在意作用域的必要性。可是，当你书写几万行，甚至几十万行的代码的时候，没有作用域肯定是不能忍受的。

C 语言有如下 3 种作用域。

1、全局变量

在函数之外声明的变量，默认地会成为全局变量。全局变量在任何地方都是可见的。当程序被分割为多个源代码文件进行编译时，声明为全局变量的变量也是可以从其他源代码文件中引用的。

2、文件内部的静态变量

就算对于像全局变量那样被定义在函数外面的变量，一旦添加了 static，作用域就只限定在当前所在的源代码文件中。通过 static 指定的变量（包括函数），对于其他源代码文件是不可见的。在英语中，static 是“静态的”的意思，我实在想不明白为什么这个功能莫名其妙地被冠以“static”，这一点可以算是 C 语言的一个未解之谜。

3、局部变量

局部变量是指在函数中声明的变量。局部变量只能在包含它的声明的语句块（使用{}括起来的范围）中被引用。

局部变量通常在函数的开头部分进行声明，但也可以在函数内部某语句块的开头进行声明。例如，在“交换 2 个变量的内容时，需要使用一下临时变量”的情况下，将局部变量声明放在当前语句块开头还是比较方便的。

局部变量通常在它所在的语句块结束的时候被释放。如果你不想释放某个局部变量，可以在局部变量上加上 static 进行声明。

另外，除了作用域不同，C 的变量之间还有 存储期（storage duration）的差别。

1、静态存储期（static storage duration）

全局变量、文件内的 static 变量、指定 static 的局部变量都持有静态存储期。这些变量统称为静态变量。

持有静态存储期的变量的寿命从程序运行时开始，到程序关闭时结束。换句话说，静态变量一直在于内存的同一个地址上。

2、自动存储期（atuo storage duration）

没有指定 static 的局部变量，持有自动存储期。这样的变量被称为自动变量。

持有自动存储期的变量，在程序运行进入它所在的语句块时被分配以内存区域，该语句块执行结束后这片内存区域被释放。

这个特征通常使用“栈”的机制来实现。

3、接下来就不是“变量”了，C 中可以使用 malloc() 函数动态分配内存。通过 malloc() 动态分配的内存，寿命一直延续到使用 free() 释放它为止。

在程序中，如果需要保持一些数据，必须在内存中的某个场所取得相应大小的内存区域。总结一下，在 C 中有三种内存区域的寿命。

(1)、静态变量

寿命从程序运行时开始，到程序关闭时结束。

(2)、自动变量

寿命到声明该变量的语句块被执行结束为止。

(3)、通过 malloc() 分配的领域

寿命到调用 free() 为止。

延伸阅读：

《征服 C 指针》摘录1：什么是空指针？区分 NULL、0 和 '\0'

《征服 C 指针》摘录2：C变量的 作用域 和 生命周期（存储期）

《征服 C 指针》摘录3：数组 与 指针

《征服 C 指针》摘录4：函数 与 指针

《征服 C 指针》摘录5：函数形参 和 空的下标运算符[]

《征服 C 指针》摘录6：解读 C 的声明

《征服 C 指针》摘录7：练习——挑战那些复杂的声明