作用域、链接属性、存储类型示例——文件之间变量、函数的关系

        这两天在看《C和指针》书的时候，总结了一下文件中变量和函数的作用域、链接属性，变量还有各种存储类型。

        当变量在程序的某个部分被声明时，它只有在程序的一定区域才能被访问。这个区域由标识符的作用域（scope）决定。
        编译器可以确认4种类型的作用域——文件作用域、代码作用域、原型作用域和函数作用域。（这里没有提到函数作用域，它只适用于语句标签，语句标签用于goto语句。）

        链接属性一共有3种——extrenal（外部）、internal（内部）和none（无）。none链接属性如：函数的参数，代码块作用域的变量，标签等。标识符的作用域与它的连接属性有关，但这两个属性并不相同。

        变量的存储类型（storage class）是指存储变量值的内存类型。变量的存储类型决定变量何时创建、何时销毁以及它的值将保持多久。有三个地方可以用于存储变量：普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器。
        代码块外声明的变量：存储在静态内存中，属于静态（static）变量。
        代码块内声明的变量：存储在堆栈中，缺省为自动（auto）变量。
        最后，关键字register可以用于自动变量的声明，提示它们应该存储于机器的硬件寄存器而不是内存中，这类变量称为寄存器变量。注意：如果有太多的变量被声明为register，只选取前几个实际存储于寄存器中，其余的就按自动变量处理。

        下面有一个自己写的测试代码，不知道有没有讲清楚，但是希望对别人有帮助。

file2.cpp 文件2源文件

/*文件2*/
#include 

//函数f2_fun1：文件作用域，external链接属性（缺省）
void f2_fun1();

//变量j,k：文件作用域，external链接属性（缺省），static存储类型（缺省）
int j = 1;
int k;

//外部链接文件1中的变量a和函数f1_fun2
extern int a;
extern void f1_fun2(void);

void f2_fun1()
{
	int b = a;
	printf("文件1调用文件2外部链接函数：f2_fun1！b = %d\n", b);
	f1_fun2();
}

file1.cpp 文件1源文件

/*文件1*/
#include 

//变量a：文件作用域，external链接属性（缺省），static存储类型
int a = 1;

//变量b：文件作用域，internal链接属性，static存储类型
static int b;	

//函数f1_fun1：文件作用域，internal链接属性
//形参v：原型作用域，none链接属性，auto存储类型
static void f1_fun1(int v);	

//函数f1_fun2：文件作用域，external链接属性（缺省）	
void f1_fun2(void);
						 
int main()
{
	printf("文件1变量：a = %d,b = %d\n", a, b);

	//变量e和f：代码作用域，none链接属性，register存储类型
	register int c = 1, d;
	printf("文件1变量：c = %d\n", c);

	//变量g和h：代码作用域，none链接属性，auto存储类型（缺省）
	int e = 1, f;
	printf("文件1变量：e = %d\n", e);

	//变量i和j：代码作用域，none链接属性，static存储类型
	static int g = 1, h;
	printf("文件1变量：g = %d，h = %d\n", g, h);

	//一个代码作用域
	{
		//变量g：代码作用域，none链接属性，auto存储类型（缺省）
		int g = 2;
		printf("文件1变量：g = %d\n", g);//内层标示符g将隐藏外层标示符g。
	}

	//另一个代码作用域
	{
		//函数f3：代码块作用域，external链接属性（缺省）
		void f2_fun1();

		//变量j,k：代码块作用域，extrenal链接属性，根据被调用文件类型
		extern int j;
		extern int k;

		printf("文件1调用文件2外部链接变量：j = %d,k = %d\n", j, k);
		f2_fun1();
	}

	f1_fun1(1);

	return 0;
}

void f1_fun1(int v)
{
	printf("文件1函数：f1_fun1！v = %d\n", v);
}

void f1_fun2(void)
{
	printf("文件2外部链接文件1函数：f1_fun2！\n");
}

下面是附上两张图片，一张是测试结果图，另一张是调试结果图，主要是为了看没有初始化的变量d，f，h的值，因为VS2012显示未初始化的变量报错，所以通过调试来观察它们的结果。

从示例程序我们可以发现几点：

1. 初始化：如果不显式指定静态变量的初始值，它将初始化为0；自动变量则是个随机值。
2. static关键字：当用于函数定义时，或用于代码块之外的变量声明时，static关键字用于修改标识符的连接属性，从external变为internal（变量g,h），但是标识符的存储类型和作用域不受影响。当用于代码块内部变量的声明时，static关键字用于修改变量的存储类型，从自动变量修改为静态变量，但是变量的作用域和连接属性不受影响。
3. 对于函数而言，存储类型并不是问题，因为代码总是存储于静态内存中。