《Linux C一站式学习》第三章 简单的函数

4. 全局变量、局部变量和作用域

全局变量定义在所有的函数体之外，它们在程序开始运行时分配存储空间，在程序结束时释放存储空间，在任何函数中都可以访问全局变量。

如果全局变量和局部变量重名了会怎么样呢？

例 3.6. 作用域

则第一次调用 print_time打印的是全局变量的值，第二次直接调用 printf打印的则是 main函数局部变量的值。

设想整个源文件是一张大纸，也就是全局变量的作用域，而 main函数是盖在这张大纸上的一张小纸，也就是 main函数局部变量的作用域。在小纸上用到标识符 hour和 minute时应该参考小纸上的定义，因为大纸（全局变量的作用域）被盖住了，如果在小纸上用到某个标识符却没有找到它的定义，那么再去翻看下面的大纸上有没有定义，例如上图中的变量 x。

局部变量可以用类型相符的任意表达式来初始化，而全局变量只能用常量表达式（Constant Expression）初始化。例如，全局变量pi这样初始化是合法的：

double pi = 3.14 + 0.0016;

但这样初始化是不合法的：

double pi = acos(-1.0);

然而局部变量这样初始化却是可以的。程序开始运行时要用适当的值来初始化全局变量，所以初始值必须保存在编译生成的可执行文件中，因此初始值在编译时就要计算出来，然而上面第二种Initializer的值必须在程序运行时调用acos函数才能得到，所以不能用来初始化全局变量。请注意区分编译时和运行时这两个概念。为了简化编译器的实现，C语言从语法上规定全局变量只能用常量表达式来初始化，因此下面这种全局变量初始化是不合法的：

int minute = 360;int hour = minute / 60;

虽然在编译时计算出hour的初始值是可能的，但是minute / 60不是常量表达式，不符合语法规定，所以编译器不必想办法去算这个初始值。

如果全局变量在定义时不初始化则初始值是0，如果局部变量在定义时不初始化则初始值是不确定的。所以，局部变量在使用之前一定要先赋值，如果基于一个不确定的值做后续计算肯定会引入Bug。

例 3.7. 验证局部变量存储空间的分配和释放

#include <stdio.h> void foo(void) { int i; printf("%d\n", i); i = 777; } int main(void) { foo(); foo(); return 0; }

结果是：

134518128 777

修改一下

int main(void) { foo(); printf("hello\n"); foo(); return 0; }

结果是：

134518200 hello 0

非定义的函数声明也可以写在局部作用域中，例如：

int main(void) { void print_time(int, int); print_time(23, 59); return 0; }

这样声明的标识符print_time具有局部作用域，只在main函数中是有效的函数名，出了main函数就不存在print_time这个标识符了。

虽然在一个函数体中可以声明另一个函数，但不能定义另一个函数，C语言不允许嵌套定义函数。