全局变量

全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是
整个源程序。在函数中使用全局变量，一般应作全局变量说明。 只有在函数内经过说明的全局变量才能使用。全局变
量的说明符为extern。但在一个函数之前定义的全局变量，在该函数内使用可不再加以说明。 例如：

int a,b; /*外部变量*/
void f1() /*函数 f1*/
{
……
}
float x,y; /*外部变量*/
int fz() /*函数fz*/
{
……
}
main() /*主函数*/
{
……
}/*全局变量x,y作用域 全局变量a,b作用域*/

从上例可以看出a、b、x、y 都是在函数外部定义的外部变量，都是全局变量。但x,y 定义在函数f1之后，而在
f1内又无对x,y的说明，所以它们在 f1内无效。 a,b定义在源程序最前面，因此在 f1,f2及main内不加说明也可使
用。

[例5.12]输入正方体的长宽高l,w,h。求体积及三个面 x*y,x*z,y*z的面积。

int s1,s2,s3;
int vs( int a,int b,int c)
{
int v;
v=a*b*c;
s1=a*b;
s2=b*c;
s3=a*c;
return v;
}
main()
{
int v,l,w,h;
printf("\ninput length,width and height\n");
scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);
v=vs(l,w,h);
printf("v=%d s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1,s2,s3);
}

本程序中定义了三个外部变量s1,s2,s3，用来存放三个面积，其作用域为整个程序。函数 vs用来求正方体体积
和三个面积， 函数的返回值为体积v。由主函数完成长宽高的输入及结果输出。由于Ｃ语言规定函数返回值只有一个，
当需要增加函数的返回数据时，用外部变量是一种很好的方式。本例中，如不使用外部变量，在主函数中就不可能取
得v,s1,s2,s3四个值。而采用了外部变量， 在函数 vs中求得的s1,s2,s3值在main 中仍然有效。因此外部变量是
实现函数之间数据通讯的有效手段。对于全局变量还有以下几点说明：

1. 对于局部变量的定义和说明，可以不加区分。而对于外部变量则不然，外部变量的定义和外部变量的说明并不是一
回事。外部变量定义必须在所有的函数之外，且只能定义一次。其一般形式为： [extern] 类型说明符 变量名，变量
名… 其中方括号内的 extern可以省去不写。
例如： int a,b;
等效于：
extern int a,b;
而外部变量说明出现在要使用该外部变量的各个函数内， 在整个程序内，可能出现多次，外部变量说明的一般形
式为： extern 类型说明符 变量名，变量名，…； 外部变量在定义时就已分配了内存单元， 外部变量定义可作初始
赋值，外部变量说明不能再赋初始值， 只是表明在函数内要使用某外部变量。

2. 外部变量可加强函数模块之间的数据联系， 但是又使函数要依赖这些变量，因而使得函数的独立性降低。从模块
化程序设计的观点来看这是不利的， 因此在不必要时尽量不要使用全局变量。
3. 在同一源文件中，允许全局变量和局部变量同名。在局部变量的作用域内，全局变量不起作用。
[例5.13]int vs(int l,int w)
{
extern int h;
int v;
v=l*w*h;
return v;
}
main()
{
extern int w,h;
int l=5;
printf("v=%d",vs(l,w));
}
int l=3,w=4,h=5;

本例程序中，外部变量在最后定义， 因此在前面函数中对要用的外部变量必须进行说明。外部变量l，w和vs
函数的形参 l，w同名。外部变量都作了初始赋值，mian函数中也对l作了初始化赋值。执行程序时，在 printf语句
中调用vs函数，实参 l的值应为main中定义的 l值，等于5，外部变量 l在main内不起作用；实参 w的值为外部变
量w的值为4，进入 vs后这两个值传送给形参l，wvs函数中使用的h 为外部变量，其值为5，因此 v的计算结果为
100，返回主函数后输出。变量的存储类型各种变量的作用域不同， 就其本质来说是因变量的存储类型相同。所谓存
储类型是指变量占用内存空间的方式， 也称为存储方式。

变量的存储方式可分为“静态存储”和“动态存储”两种。

静态存储变量通常是在变量定义时就分定存储单元并一直保持不变， 直至整个程序结束。5.5.1节中介绍的全局
变量即属于此类存储方式。动态存储变量是在程序执行过程中，使用它时才分配存储单元， 使用完毕立即释放。 典
型的例子是函数的形式参数，在函数定义时并不给形参分配存储单元，只是在函数被调用时，才予以分配，调用函数
完毕立即释放。如果一个函数被多次调用，则反复地分配、 释放形参变量的存储单元。从以上分析可知， 静态存储
变量是一直存在的， 而动态存储变量则时而存在时而消失。我们又把这种由于变量存储方式不同而产生的特性称变量
的生存期。 生存期表示了变量存在的时间。 生存期和作用域是从时间和空间这两个不同的角度来描述变量的特性，
这两者既有联系，又有区别。 一个变量究竟属于哪一种存储方式， 并不能仅从其作用域来判断，还应有明确的存储
类型说明。

在Ｃ语言中，对变量的存储类型说明有以下四种：
auto自动变量
register 寄存器变量
extern 外部变量
static 静态变量

自动变量和寄存器变量属于动态存储方式， 外部变量和静态变量属于静态存储方式。在介绍了变量的存储类型之
后， 可以知道对一个变量的说明不仅应说明其数据类型，还应说明其存储类型。 因此变量说明的完整形式应为： 存
储类型说明符 数据类型说明符 变量名，变量名…； 例如：
static int a,b;说明a,b为静态类型变量
auto char c1,c2;说明c1,c2为自动字符变量
static int a[5]={1,2,3,4,5}; 说明 a为静整型数组

extern int x,y;说明x,y为外部整型变量