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【C语言】全局变量、静态本地变量

news 来源：原创 2025/6/23 12:16:00

在C语言中，变量是存储数据的基本单元。

不同类型的变量有着不同的特性和用途，其中全局变量和本地变量是比较特殊且重要的两类变量。

一、全部变量

1.1 全局变量的作用域和生存期

全局变量是在函数外部定义的变量，其作用域从定义的位置开始，直到源文件的末尾。

这就意味着，除了同名局部变量覆盖的区域外（也就是在函数内部同样变量名的变量所在的范围），所有函数都可以访问这个全局变量。

全局变量的生存周期从程序开始时创建，直到函数结束时才销毁，如：

引入头文件

#include <stdio.h>

定义全局变量

int g_var = 10;

在函数中

void function() {printf("在函数中访问全局变量: %d\n", g_var);
}

在主函数中

int main() {function();printf("在主函数中访问全局变量: %d\n", g_var);return 0;
}

⬇️

图解

1.2 全局变量的访问和使用

访问变量时，直接使用变量名即可。

在函数中修改全局变量的值，会影响到其他函数对该变量的访问。

不过，我并不推荐过多的使用全局变量，因为这样会导致代码的可读性和可维护性降低，因为变量的值可能在不同的函数中被修改，难以追踪其变化。

引用头文件

#include <stdio.h>

定义全局变量

int g_var = 0;

对全局变量进行加法

void jiaf() {g_var ++;
}

主函数

int main() {jiaf();printf("g_var = %d\n", g_var);return 0;
}

⬇️

1.3 全局变量的初始化和默认值

全局变量在定义时可以进行初始化。

如果没有显式初始化，全局变化会被自动初始化为0（对于数值类型）或空指针（对于指针类型）。

引用头文件

#include <stdio.h>

定义全局变量

int g_num; 
int g_arr[5];

主函数（遍历全局变量并输出）

int main() {printf("未初始化全局变量 g_num: %d\n", g_num);for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("未初始化全局数组元素 g_arr[%d]: %d\n", i, g_arr[i]);}return 0;
}

⬇️

用表格来表示就是：

变量声明	是否初始化	默认值
int g_num;	否	0
int g_arr[5];	否	数组元素均为 0

1.4 全局变量的隐藏和作用域

当局部变量和全局变量同名时，局部变量会隐藏全局变量。

在局部变量的作用域内，访问的是局部变量，而不是全部变量。

如果要在局部作用域访问被隐藏的全部变量，可以使用::作用域解析运算符（c++），但在C语言中没有这样的运算符，只能通过一些间接的方式来访问全局变量。

引用头文件

#include <stdio.h>

定义全局变量

int num = 10;

局部变量隐藏全局变量

void function() {int num = 20; printf("局部变量 num: %d\n", num);
}

全局变量

int main() {function();printf("全局变量 num: %d\n", num);return 0;
}

⬇️

图解

二、静态本地变量

2.1 静态本地变量的特性

静态本地变量实在函数内部使用static关键字声明的变量。

它的特性包括：只在第一次调用函数时进行初始化，之后调用函数时候不会再次初始化；变量的值在函数调用之间保持不变。

2.2 静态本地变量的执行过程

当程序首次调用包含静态本地变量的函数时，系统会在静态存储区为该变量分配内存。

要是变量在声明时有初始化值，那么就会执行初始化操作；要是没有显式初始化，数值类型的静态本地变量会被自动初始化为0，指针类型则会被初始化为空指针。

函数执行期间，静态本地变量能够参与各类运算，其值会依据函数内的操作而改变。当函数执行完毕返回时，静态本地变量所占用的内存空间不会释放，它的值会保存在内存中。之后再次调用这个函数时，不会对静态本地变量重新初始化，而是直接使用上次函数调用结束时该变量保存的值。

·引用头文件

#include <stdio.h>

·定义静态本地变量

void jishu() {static int jingtai = 0;jingtai++;printf("函数被调用了 %d 次\n", jingtai);
}

·主函数

int main() {jishu();jishu();jishu();return 0;
}

⬇️

2.3 静态本地变量实际上是全局变量

从内存分配的角度来看，静态本地变量和全局变量存在相似之处。

静态本地变量和全局变量都存于静态存储区，在程序开始执行时就会被分配内存，并且在程序的整个运行期间都存在，

不过，静态本地变量的作用域被限时在定义它的函数内部，在函数外部无法直接访问，这和全局变量有所不同。

·引用头文件

#include <stdio.h>

·定义全局变量

int quanju = 10;

·定义静态变量&分别打印静态变量和全局变量的地址

void testFunction() {static int jingtai = 20;printf("全局变量 quanju 的地址: %p\n", &quanju);printf("静态本地变量 jingtai 的地址: %p\n", &jingtai);
}

·主函数

int main() {testFunction();return 0;
}

⬇️

2.4 静态本地变量的生存期和作用域

生存期

静态本地变量的生存期从程序开始执行一直到程序结束，这和全局变量是一样的。也就是说，在程序运行期间，不管函数被调用多少次，静态本地变量始终存在于内存中，其值会一直保持。

作用域

静态本地变量的作用域是定义它的函数内部。在该函数外部，无法直接访问这个静态本地变量。

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