C语言入门（9）——局部变量与全局变量

变量有效性的范围称变量的作用域。C语言中所有的量都有自己的作用域。变量说明的方式不同，其作用域也不同。

C语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。

 

局部变量

局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内，离开该函数后再使用这种变量是非法的。例如下面的伪代码：

int f1(int a)
{
   int b,c;  /* a,b,c仅在函数f1()内有效 */
}
int f2(int x)
{
   int y,z;  /* x,y,z仅在函数f2()内有效 */
}
int main()
{
   int m,n;  /* m,n仅在函数main()内有效 */
}

在函数f1内定义了三个变量，a为形参，b、c为一般变量。在 f1的范围内a、b、c有效，或者说a、b、c变量的作用域限于f1内。同理，x、y、z的作用域限于f2内。m、n的作用域限于main函数内。

关于局部变量的作用域还要说明以下几点：

1、主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，不能在其它函数中使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的变量。因为主函数也是一个函数，它与其它函数是平行关系。这一点是与其它语言不同的，应予以注意。

2、形参变量是属于被调函数的局部变量，实参变量是属于主调函数的局部变量。

3、允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆。如在前例中，形参和实参的变量名都为n，是完全允许的。

不同函数中使用同名局部变量的例子：

#include <stdio.h>

int function1(inti)
{
    i= i + 5;
    printf("i在function1()中的值为：%d\n", i);
    returni;
}
int function2(inti)
{
    i= i * 3;
    printf("i在 function2()中的值为：%d\n", i);
    return(i);
}
int main()
{
    inti = 7;
    function1(i);
    printf("i在 main()中的值为：%d\n", i);
    function2(i);
    printf("i在main()中的值为：%d\n", i);
    system("pause");
    return0;
}

运行结果为：

4、在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。例如下面的伪代码：

int main(){
   int s,a;
   /* …… */
    {
       int b;
       s=a+b;
       /* ……*/    /*b作用域*/
    }
   /* …… */    /*s,a作用域*/
}

一个在复合语句中使用局部变量的例子：

#include <stdio.h>

int main()
{
    inti = 2, j = 3, k;
    k = i + j;
    {
        intk = 8;
        printf("在复合语句中k的值为：%d\n", k);
    }
    printf("在主函数中k的值为：%d\n", k);

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

本程序在main中定义了i、j、k三个变量，其中k未赋初值。而在复合语句内又定义了一个变量k，并赋初值为8。应该注意这两个k不是同一个变量。在复合语句外由main定义的k起作用，而在复合语句内则由在复合语句内定义的k起作用。因此程序第3行的k为main所定义，其值应为5。第6行输出k值，该行在复合语句内，由复合语句内定义的k起作用，其初值为8，故输出值为8，第8行输出i，k值。i是在整个程序中有效的，第6行对i赋值为3，故以输出也为3。而第8行已在复合语句之外，输出的k应为main所定义的k，此k值由第3 行已获得为5，故输出也为5。

全局变量

全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。

在函数中使用全局变量，一般应作全局变量说明。只有在函数内经过说明的全局变量才能使用。全局变量的说明符为extern。但在一个函数之前定义的全局变量，在该函数内使用可不再加以说明。例如下面的伪代码：

int a,b; /* 外部变量 */
void f1(){ /* 函数f1 */
   /* …… */
}
float x,y; /* 外部变量 */
int fz(){ /* 函数fz */
   /* …… */
}
int main(){ /* 主函数 */
   /* …… */
}

从上例可以看出a、b、x、y 都是在函数外部定义的外部变量，都是全局变量。但x、y 定义在函数f1之后，而在f1内又无对x、y的说明，所以它们在f1内无效。a、b定义在源程序最前面，因此在f1、f2及main内不加说明也可使用。

一个全部变量的例子：

输入正方体的长宽高l、w、h。求体积及三个面x*y、x*z、y*z的面积。

#include <stdio.h>
int s1, s2, s3;
int vs(inta,intb,intc){
    intv;
    v = a*b*c;
    s1 = a*b;
    s2 = b*c;
    s3 = a*c;
    returnv;
}

int main()
{
    intv, l, w, h;
    printf("请输入长、宽、高，用逗号分隔：\n");
    scanf("%d,%d,%d", &l, &w, &h);
    v = vs(l,w, h);
    printf("体积：%d,面积1：%d, 面积2：%d, 面积3：%d\n", v, s1, s2, s3);

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

外部变量与局部变量同名的情况。如果同一个源文件中，外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量被“屏蔽”，即它不起作用。

例如下面的代码：

#include <stdio.h>
int a = 3, b = 5;  /* a,b为外部变量 */
int max(inta,intb){  /* a,b为外部变量 */
    intc;
    c = a > b ? a : b;
    returnc;
}

int main()
{
    inta = 8;
    printf("%d\n", max(a, b));

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

总结：

全局变量：

1、在函数外定义

2、在全局可见

3、一般在程序顶部定义

4、存放在内存的全局数据区

5、如在定义时未初始化，则其值为0

6、如果一个函数修改了全局变量，则所有其他的函数都会看到修改后的变量

局部变量：

1、在函数内部定义

2、仅在该函数内可见

3、存放于栈区，函数退出时，局部变量随之消失

4、不同函数可使用同一个变量名

5、如果局部变量不被显式初始化，其内容则不可预料