C/C++中作用域详解

转自：http://www.cnblogs.com/yc_sunniwell/archive/2010/07/14/1777433.html

作用域规则告诉我们一个变量的有效范围，它在哪儿创建，在哪儿销毁（也就是说超出了作用域）。变量的有效作用域从它的定义点开始，到和定义变量之前最邻近的开括号配对的第一个闭括号。也就是说，作用域由变量所在的最近一对括号确定。

(1) 全局变量：

全局变量是在所有函数体的外部定义的，程序的所在部分（甚至其它文件中的代码）都可以使用。全局变量不受作用域的影响（也就是说，全局变量的生命期一直到程序的结束）。如果在一个文件中使用extern关键字来声明另一个文件中存在的全局变量，那么这个文件可以使用这个数据。

(2) 局部变量：

局部变量出现在一个作用域内，它们是局限于一个函数的。局部变量经常被称为自动变量，因为它们在进入作用域时自动生成，离开作用域时自动消失。关键字auto可以显式地说明这个问题，但是局部变量默认为auto，所以没有必要声明为auto。

(3) 寄存器变量

寄存器变量是一种局部变量。关键字register告诉编译器“尽可能快地访问这个变量”。加快访问速度取决于现实，但是，正如名字所暗示的那样，这经常是通过在寄存器中放置变量来做到的。这并不能保证将变置在寄存器中，甚至也不能保证提高访问速度。这只是对编译器的一个暗示。

使用register变量是有限制的：(1) 不可能得到或计算register 变量的地址; (2) register变量只能在一个块中声明（不可能有全局的或静态的register变量）。然而可以在一个函数中（即在参数表中）使用register变量作为一个形式参数。

一般地，不应当推测编译器的优化器，因为它可能比我们做得更好。因此，最好避免使用关键字register。

(4) 静态变量

关键字static有一些独特的意义。通常，函数中定义局部变量在函数中作用域结束时消失。当再次调用这个函数时，会重新创建变量的存储空间，其值会被重新初始化。如果想使局部变量的值在程序的整个生命期里仍然存在，我们可以定义函数的局部变量为static(静态的)，并给它一个初始化。初始化只在函数第一次调用时执行，函数调用之间变量的值保持不变，这种方式，函数可以“记住”函数调用之间的一些信息片断。这也就是所谓的静态局部变量，具有局部作用域，它只被初始化一次，自从第一次被初始化直到程序运行结束都一直存在，它和全局变量的区别在于全局变量对所有的函数都是可见的，而静态局部变量只在定义自己的函数体内始终可见。

我们可能奇怪为什么不使用全局变量。static局部变量的优点是在函数范围之外它是不可用的，所以它不可能被轻易改变。这会使错误局部化。

此外同样存在静态全局变量，具有全局作用域，它与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话，它作用于定义它的文件里，不能作用到其它文件里，即被static关键字修饰过的变量具有文件作用域。这样即使两个不同的源文件都定义了相同名字的静态全局变量，它们也是不同的变量。

(5) 外部变量

extern告诉编译器存在着一个变量和函数，即使编译器在当前的文件中没有看到它。这个变量或函数可能在一个文件或者在当前文件的后面定义。例如extern int i;编译器会知道i肯定作为全局变量存在于某处。当编译器看到变量i的定义时，并没有看到别的声明，所以知道它在文件的前面已经找到了同样声明的i。

(6) const常量

const告诉编译器这个名字表示常量，不管是内部的还是用户定义的数据类型都可以定义为const。如果定义了某对象为常量，然后试图改变它，编译器将会产生错误。在C++中一个const必须有初始值。

(7) volatile变量

限定词const告诉编译器“这是不会改变的”(这就是允许编译器执行额外的优化)；而限定词volatile则告诉编译器“不知道何时变化”，防止编译器依据变量的稳定性作任何优化。

从分配内存空间看：全局变量，静态局部变量，静态全局变量都在静态存储区分配空间，而局部变量在栈里分配空间