C语言入门篇--局部全局变量的作用域及生命周期

一、作用域及生命周期概述

在C语言中，变量是程序的重要组成部分，变量分为局部变量和全局变量。要了解变量的作用域及生命周期，需要先知道它们的含义。

1.1 作用域

作用域指的是变量在程序中能够被访问的范围。一般来说，在一个代码块内定义的变量只能在该代码块内被访问，这种变量称为局部变量。而在代码块外被定义的变量则为全局变量，可以在程序任何位置被访问。

1.2 生命周期

生命周期指的是变量在程序中存在的时间。局部变量的生命周期只限于代码块中，当代码块执行完毕后，这些变量就会被销毁，内存空间也会释放出来。而全局变量则会在程序运行期间一直存在，直到程序结束才会被销毁。

二、局部变量

局部变量只在其所在的代码块内有效，代码块包括函数、循环、条件语句等等。其作用域只限于该代码块内。例如：

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 1;   // 局部变量a定义并初始化
    printf("a = %d\n", a);  // 输出局部变量a

    {
        int b = 2;  // 嵌套代码块中定义局部变量b
        printf("b = %d\n", b);  // 输出局部变量b
    }
    //printf("b = %d\n", b); // 这里会出现编译错误，因为变量b已经超出了其作用域
    return 0;
}

三、全局变量

全局变量在任何地方都可以被访问，在整个程序范围内都有效。但是如果在函数内部对全局变量进行修改，那么这个修改只在该函数中有效。例如：

#include <stdio.h>

int globalVar = 1;  // 定义全局变量

void func() {
    printf("globalVar = %d\n", globalVar);  // 访问全局变量
    globalVar = 2;  // 修改全局变量
}

int main() {
    printf("globalVar = %d\n", globalVar);  // 访问全局变量
    func();  // 调用函数
    printf("globalVar after func() called = %d\n", globalVar);  // 只有在函数内修改的值，全局变量的值仍为2
    globalVar = 3;  // 修改全局变量
    printf("globalVar after modified outside func() = %d\n", globalVar);  // 修改后的结果为3
    return 0;
}

四、总结

变量的作用域和生命周期是编程中非常基本的概念，掌握它们可以更好地理解代码的运行过程和内存分配的规则。局部变量的作用域只限于其所在的代码块，其生命周期仅限于该代码块内；而全局变量的作用域在整个程序中都有效，其生命周期也是整个程序的执行过程。因此，正确地使用局部变量和全局变量，可以有效地优化程序的性能，避免一些难以排查的错误。