c语言：内外部变量、静态变量的差别以及证明过程

找了很长时间他们的差别，但是答案都不是很理想。

于是自己写代码来测验这四种情况的差别。

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结论预览

1，局部变量（内部变量）

1.1，函数内定义的变量是局部变量，仅仅限于函数内使用。

1.2，子函数结束后会释放掉内部变量所占用的内存，函数内部的更改对外部没有影响。

1.3，函数内定义的局部变量与函数外定义的外部变量即使名字相同，但是毫不相干。

2，全局变量（外部变量）

2.1，外部变量可以被源程序的所有文件访问

2.2，外部变量的初始值默认为0；内部变量的初试值为随机数。

2.3，以extern修饰的变量可以直接调用在整个源程序中函数外定义的外部变量。extern只能用于声明，而不能用于定义。

2.4，c语言外部变量允许在不同的c文件中重复声明，且不同c文件中的同名外部变量所用的是同一个地址。

3，静态变量

3.1，以static修饰的内部变量只限于在函数内部的更改，此变量的初始值默认为0。

3.2，当外部变量用static修饰时，除本文件之外的文件都无权限访问。

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以下是证明过程，环境是codeblocks。

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关键字“extern”

情景一：

#include
int a = 0;//声明外部变量并予以赋值
int main()
{
    text();//进入测试函数
}
int text()
{
    int a;
    printf("%d",a);
}

运行结果：

结论一：
子函数内定义的变量是局部变量，仅仅限于函数内使用，子函数结束后会释放掉内部变量所占用的内存，函数内定义的局部与函数外定义的外部变量无关。

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情景二：

#include
int a = 0;
int main()
{
    text();
}
int text()
{
    extern int a;
    printf("%d",a);
}

运行结果：

结论二：
以entern修饰的变量a可以直接调用函数外定义的外部变量。

推论一：entern可以用以声明变量。

#include
extern int a = 0;
int main()
{
    text();
}
int text()
{
    extern int a;
    printf("%d",a);
}

运行结果：
虽然程序成功运行，但是出现以下警告：

意思是变量a没有初始化，extern没有声明。（第二个警告是我没有给函数text()写函数原型）。

推论一：不成立，entern只能作为引用外部变量的入口。

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外部变量的作用

外部变量又叫全局变量，外部变量的适用范围是整个源程序。

我们现在把主函数和测试函数分别写进两个c文件中。

#include
int a;
int main()
{
    text();
}

int text()
{
    extern a;
    int b;
    printf("%d\n",a);
    printf("%d",b);
}

注意看工作空间咯，是分别放进两个c文件，下文把main.c与text.c分开写表示这两个函数是在不同的c文件之中的。

运行结果：

结论一：外部变量可以被源程序的所有文件访问。

结论二：外部变量的初始值默认为0；内部变量的初试值为随机数

推论一：测试函数中对变量a的值进行更改会影响a的初始值。

#include
int a = 0;
int main()
{
    text();
    printf("%d",a);
}

int text()
{
    extern int a;
    a = 1;//更改a的值
    printf("%d",a);
}

运行结果：

推论一：成立，外部变量在任何位置的更改都是在全局水平上的更改，子函数执行完毕后不会释放外部变量所占有的内存。

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关键字static

以static声明的外部变量只能被此c文件中函数访问。

情景一：静态外部变量

#include
static int a = 0;
int main()
{
    text();
    printf("%d",a);
}

int text()
{
    extern int a;
    a = 1;
    printf("%d",a);
}

运行结果：错误。

错误：

错误显示a没有被声明，说明子函数text()没有权限访问main.c文件中以static修饰的变量。

结论一：当外部变量用static修饰时，除本文件之外的文件都无权限访问。

情景二：静态内部变量

#include
int a;
int text();
int main()
{
    text();
    printf("%d",a);
}

#include
int text()
{
    static int a = 1;
    printf("%d",a);
    return 0;
}

运行结果：

由运行的结果可以推出：

static int a = 1; 
等价于
int a = 0；
int a = 1;

观察：
不同之处在于，a = 1只在子函数中有效。
而在主函数中，调用完测试函数后，输出的值是a = 0，而不是任意值。

结论：以static修饰的内部变量只限于在函数内部的更改，此变量的初始值默认为0。

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外部变量可不可以重复声明？

#include
int a;
int text();
int main()
{
    text();
    printf("%d",a);
}

#include
int a;
int text()
{
    a = 1;
    printf("%d",a);
    return 0;
}

运行结果：

程序成功运行，并且0错误0警告。

结论：c语言外部变量可以在不同的c文件中重复声明，且不同c文件中的同名外部变量所用的是同一个地址。