局部变量和全局变量的作用域与生存期研究PPT教案

局部变量是指在函数内部定义的变量，其作用域只限于该函数内部。局部变量的定义语句在程序中出现的位置直接关系着其作用域。在 C 语言中，局部变量的定义语句通常出现在函数内部。例如，在某一函数内定义的变量，只能在该函数内进行使用。这意味着在该函数外部不能使用该局部变量，而且不同函数中的同名变量占据不同的内存单元，即使它们的变量名相同。另外，函数的形参也属于局部变量。 需要特别注意的是，局部变量可以定义在某个复合语句中，只在该复合语句中有效。在下面的例子中，函数f1中定义的变量b和c以及函数f2中定义的变量i和j，它们的作用域仅限于各自的函数内部。而在主函数main中定义的变量m和n，它们只在主函数的范围内有效。因此，局部变量的作用域是与它们的定义位置有直接关系的，只有在定义位置所在的函数内部才能使用它们。 与局部变量相对应的是全局变量，全局变量的作用域更广，可以在整个程序中的任何地方使用。当程序开始运行时，全局变量就会被分配内存，并且整个程序都可以引用它。在 C 语言中，全局变量通常定义在函数的外部，也可以定义在函数内部，但是需要使用关键字extern来声明该全局变量的作用域为整个文件。 局部变量和全局变量的区别在于其作用域范围和生存期。局部变量的生存期随着函数的调用和结束而动态改变，而全局变量的生存期则和程序的运行时间一样长，整个程序结束时它们才会被释放。 除了局部变量和全局变量之外，C 语言中还有存储分类，包括自动存储类、寄存器存储类、静态存储类和外部存储类。这些存储类决定了变量的生存期和作用域。自动存储类变量通常是局部变量的默认存储类，其生存期随着函数的调用和结束而动态分配和释放内存。寄存器存储类变量将被分配到CPU的寄存器中，以便快速访问，它们通常用于频繁使用的变量。静态存储类变量的生存期是整个程序运行期间，而外部存储类变量的生存期也是整个程序运行期间，但其作用域可以通过extern关键字扩展到所有文件。 综上所述，局部变量和全局变量是程序中常用的两种变量，它们的作用域和生存期直接影响着程序的运行和内存的使用。了解和掌握这些概念，对于编写高效、可维护的程序至关重要。同时，存储分类也是影响变量存储方式和性能优化的重要因素。因此，程序员应该深入理解这些概念并灵活运用，以便写出更加健壮和高效的程序。