C语言基础：变量的作用域

        在这一节中我们来学习一下关于变量的作用域。在前面的课程中我们已经知道如何定义变量，并对其赋值和计算，但并没有对其作用域做额外的说明。其实，我们定义的变量并不会一直有效，它只会在其作用域内有效，并在其作用域外失效。

一、局部变量

        我们最先是在main函数内部定义了一些变量并使用它们，例如：

int main(int argc, char *argv[])
{
	int a;
	int b;
	int c;
	//do something
	return 0;
}

        像这样在函数（并非只有main函数，所有函数都一样内部的变量被称为局部变量，它们的作用域就是当前函数内部。也就是说，这些变量只能在其内部使用，而不能在函数外部使用。

        同样的结构化语句if else、while、do while、for、switch等，这些结构内部也可以定义变量，例如：

if (is_true)
{
	int a;
	int b;
	//do something
}
else
{
	int c;
	int d;
	//do something
}

while (is_true)
{
	int a;
	int b;
	//do something
}

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	int a;
	int b;
	//do something
}

switch (val)
{
	case 1:
	{
		int a;
		int b;
		//do something
		break;
	}
	case 1:
	{
		int a;
		int b;
		//do something
		break;
	}
	default:
	{
		int a;
		int b;
		//do something
		break;
	}
}

        这些在结构化语句的内部的变量的作用域为结构化语句内部。注意，对于switch中在case内部定义的变量的作用域就是在当前case。我们可以简单理解为在大括号内部定义的变量，其作用域就是在当前大括号中，在当前大括号外部无效。对于循环嵌套和分支嵌套程序来说都是一样的。关于这一点不再赘述。

        注意，当一个嵌套结构中出现两个不同作用域的变量时，变量的名称可以相同，在使用时以其小作用域为准。例如：

int main(int argc, char *argv[])
{
	int a;
	int b;
	//do something
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		int a;
		int b;
		//do something
		if (i == 4)
		{
			int a;
			int b;
			//do something
		}
	}
	//do something

	return 0;
}

        这样的程序是合法的。但在使用这些不同作用域下的同名变量时要格外注意他们的作用域。所以我们建议读者在定义变量时不要将它们定义为相同的名称。

 

二、全局变量

        与局部变量相对的就是全局变量，我们把定义在函数外部的变量称为全局变量，这些变量的作用域为整个程序，也就是说所有的函数和结构化语句都可以使用他们，例如

/* a.c */
int a;
int b;
	
int afunc(void)
{
    a = 2;
    b = a;
	//do somethine
	return 0;
}

        另外，在上一节中我们已经学习了如何进行多个源文件一起编译，那么全局变量在其它文件中是否也生效呢？答案是肯定的。当我们在a.c文件中定义了一个全局的变量i，而在另一个源文件b.c中是无法直接使用这个变量的，我们需要使用extern关键字在函数外部声明一个文件外部变量

/* b.c */
extern int a;
extern int b;
	
int bfunc(void)
{
    a = 2;
    b = a;
	//do somethine
	return 0;
}

        这样就可以在b.c中使用a.c中定义的变量了。注意extern int a;和extern int b;只是告诉编译器，在当前文件中需要使用当前文件外部的全局变量，而不是定义这些新变量。当然，这些变量在b.c中也是全局的。

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