C语言变量类型

C 语言中常用的变量类型包括以下几类: 局部变量(自动变量)、外部变量（全局变量）、静态变量和寄存器变量（寄存器变量不常用，因此不做整理）。

1 局部变量

局部变量也称为自动变量，是在函数内或程序块内定义的变量，是一种“临时”的变量，随着函数（或程序块）的执行而生成，随着函数（或程序块）的退出而消失。局部变量的作用域仅限于定义它的函数或者程序块。

例1：在函数内定义的局部变量

void  function(void)

{

      int  x;   /* 变量x的作用域仅限于funciton函数 */

}

例2：在程序段内定义的局部变量

while(1)

{

int  x;   /* 变量x的作用域仅限于while语句 */

}

2 外部变量

外部变量也称为全局变量，是定义于所有函数之外的变量，其作用域是其定义（或声明）之后的所有函数。函数可以访问外部变量的前提是在该外部变量的定义（或声明）在该函数定义或声明之前。外部变量的定义与普通变量一样，不同之处是：外部变量只能初始化一次！外部变量通过关键字extern声明。

例3：外部变量定义及使用

int  x = 0;  /* 定义并初始化外部变量x */

void function1(void)

{

extern int  x;      /* 声明外部变量，由于x的定义在function函数之前，

  因此此处extern声明可以省略 */

      /* funciton1 函数中可以使用变量x */

}

外部变量的一个常用用法是，在某个文件中定义并初始化；在其他文件中通过extern声明来使用该外部变量。而这一过程通常是通过.c和.h文件来实现的。这样做的好处是方便程序代码的管理和软件的模块化。

例4：file1中定义外部变量，file2通过extern声明使用外部变量

file 1.c：

      int  x = 0;   /* 定义并初始化外部变量x */

***************file1.c文件其他内容*******************

 

file1.h:

extern  int  x;   /* 声明外部变量x */

***************file1.h文件其他内容*******************

 

file 2.h:

      #include “file1.h”      /* 通过include 包含file1.h */

**********file2.h中其他变量和函数的声明**************

 

file 2.c

      #include “file2.h”      /* 通过include 包含file2.h */

由于file2.h中已经头包含了file1.h，因此file2.c通过头包含file2.h也就同时头包含了file1.h，这样在file2.c文件中就可以使用file1.c 中定义的外部变量x了。

3 静态变量

静态变量是指通过static关键词声明的变量。由于static 不仅可以用于声明变量，也可以用于声明函数，因此我们统一称static声明的对象。Static声明的作用是限定其对象的作用域，这样可以起到隐藏对象的作用。具体又分为以下3种情况：

1)      static作用于外部变量

当static作用于外部变量时，将其作用域限定在被编译原文件（头文件不会被编译的，而是在编译前将其中内容复制到原文件对应处）的剩余部分，阻止其他文件中函数使用该变量。对其他文件中函数来说，该外部变量似乎不存在。这就起到“隐藏”的作用。

例5：static 声明静态外部变量

file1.h:

static  int  x;

 

file1.c:

        static  int  x = 0;

 

file2.h:

        #include “file1.h”

 

file2.c:

#include “file2.h”

该例中，静态变量x的定义只在file1中，因此虽然file2通过头包含file1.h对变量x进行了声明，但不可用，因为x的作用域仅限于定义它的源文件中。（如果file2.c中也有句“static  int  x = 0;”会怎么样？这个问题我也没考虑清楚，没有编程验证）

2)      static 作用于局部变量

当static作用于局部变量时，将其作用域限定于定义该变量的函数体内。这样，对于其他函数来说该变量不可用。实际上，局部变量本身的作用于就是限定在定义它的函数体内的。但是，通过static声明的局部变量（静态局部变量）与普通局部变量的区别在于：静态局部变量会一直存在，即一直占有存储空间，而不是像普通局部变量那样，随着函数的调用而生成；随着函数的推出而消失。

3)      static作用于函数

当static作用于函数时，将其作用于限定为被编译文件的剩余部分，而在其他文件中不可用，起到隐藏该函数的功能。举例如下：

file1.h:

void  function1(void);

static  void  function2(void);

 

file1.c:

void  function1(void)

{

function1 函数体

}

 

static  void  function2(void)

{

Function2 函数体

}

 

file2.h:

        #include “file1.h”

 

file2.c:

#include “file2.h”

尽管file2通过头包含已经有了function1和function2的函数声明，但function2由于是静态函数，因此只能在file1中使用；而finction1既可以在file1中使用，也可以在file2中使用。

注：与静态全局变量情况类似，如果file2.c中也有函数定义语句“static  void  function2(void)”，即函数function2既在file1中有定义，也在file2种有定义，或者说即在file1和file2都定义了一个函数名为function2的函数。那么结果究竟会怎样？

如果往底层考虑，即无论是函数还是变量，都是存储在存储器某个位置的二进制数，而其访问是通过对应存储位置的地址来访问的。因此，虽然file1和file2中都有相同名字的变量或者函数，但是编译后其实是分别为它们分配了不同的存储位置（即地址不同）的，因此也就无所谓变量名或者函数名相同了，实际上它们是不同的变量（或函数）。