深入理解C++編程中的局部變量和全局變量
局部變量
在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義的變量是內(nèi)部變量，它只在本函數(shù)范圍內(nèi)有效，也就是說(shuō)只有在本函數(shù)內(nèi)才能使用它們，在此函數(shù)以外是不能使用這些變量的。同樣，在復(fù)合語(yǔ)句中定義的變量只在本復(fù)合語(yǔ)句范圍內(nèi)有效。這稱(chēng)為局部變量(local variable)。如：
對(duì)局部變量的一些說(shuō)明：
1) 主函數(shù)main中定義的變量(m, n)也只在主函數(shù)中有效，不會(huì)因?yàn)樵谥骱瘮?shù)中定義而在整個(gè)文件或程序中有效。主函數(shù)也不能使用其他函數(shù)中定義的變量。
2) 不同函數(shù)中可以使用同名的變量，它們代表不同的對(duì)象，互不干擾。例如，在f1函數(shù)中定義了變量b和c，倘若在f2函數(shù)中也定義變量b和c，它們?cè)趦?nèi)存中占不同的單元，不會(huì)混淆。
3) 可以在一個(gè)函數(shù)內(nèi)的復(fù)合語(yǔ)句中定義變量，這些變量只在本復(fù)合語(yǔ)句中有效，這種復(fù)合語(yǔ)句也稱(chēng)為分程序或程序塊。
4) 形式參數(shù)也是局部變量。例如f1函數(shù)中的形參a也只在f1函數(shù)中有效。其他函數(shù)不能調(diào)用。
5) 在函數(shù)聲明中出現(xiàn)的參數(shù)名，其作用范圍只在本行的括號(hào)內(nèi)。實(shí)際上，編譯系統(tǒng)對(duì)函數(shù)聲明中的變量名是忽略的，即使在調(diào)用函數(shù)時(shí)也沒(méi)有為它們分配存儲(chǔ)單元。例如：
int max(int a, int b);//函數(shù)聲明中出現(xiàn)a、b
int max(int x, int y) //函數(shù)定義，形參是x、y
{
cout<<x<<y<<endl; //合法，x、y在函數(shù)體中有效
cout<<a<<b<<endl; //非法，a、b在函數(shù)體中無(wú)效
}
編譯時(shí)認(rèn)為max函數(shù)體中的a和b未經(jīng)定義。
全局變量
前面已介紹，程序的編譯單位是源程序文件，一個(gè)源文件可以包含一個(gè)或若干個(gè)函數(shù)。在函數(shù)內(nèi)定義的變量是局部變量，而在函數(shù)之外定義的變量是外部變量，稱(chēng)為全局變量(global variable，也稱(chēng)全程變量)。全局變量的有效范圍為從定義變量的位置開(kāi)始到本源文件結(jié)束。如：
p、q、c1、c2都是全局變量，但它們的作用范圍不同，在main函數(shù)和f2函數(shù)中可以使用全局變量p、q、c1、c2，但在函數(shù)f1中只能使用全局變量p、q，而不能使用c1和c2。
在一個(gè)函數(shù)中既可以使用本函數(shù)中的局部變量，又可以使用有效的全局變量。
對(duì)全局變量的一些說(shuō)明：
1) 設(shè)全局變量的作用是增加函數(shù)間數(shù)據(jù)聯(lián)系的渠道。
2) 建議不在必要時(shí)不要使用全局變量，因?yàn)椋?br />
全局變量在程序的全部執(zhí)行過(guò)程中都占用存儲(chǔ)單元，而不是僅在需要時(shí)才開(kāi)辟單元。
它使函數(shù)的通用性降低了，因?yàn)樵趫?zhí)行函數(shù)時(shí)要受到外部變量的影響。如果將一個(gè)函數(shù)移到另一個(gè)文件中，還要將有關(guān)的外部變量及其值一起移過(guò)去。但若該外部變量與其他文件的變量同名，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，降低了程序的可靠性和通用性。在程序設(shè)計(jì)中，在劃分模塊時(shí)要求模塊的內(nèi)聚性強(qiáng)、與其他模塊的耦合性弱。即模塊的功能要單一(不要把許多互不相干的功能放到一個(gè)模塊中)，與其他模塊的相互影響要盡量少，而用全局變量是不符合這個(gè)原則的。
一般要求把程序中的函數(shù)做成一個(gè)封閉體，除了可以通過(guò)“實(shí)參——形參”的渠道與外界發(fā)生聯(lián)系外，沒(méi)有其他渠道。這樣的程序移植性好，可讀性強(qiáng)。
使用全局變量過(guò)多，會(huì)降低程序的清晰性。在各個(gè)函數(shù)執(zhí)行時(shí)都可能改變?nèi)肿兞康闹?，程序容易出錯(cuò)。因此，要限制使用全局變量。
3) 如果在同一個(gè)源文件中，全局變量與局部變量同名，則在局部變量的作用范圍內(nèi)，全局變量被屏蔽，即它不起作用。
變量的有效范圍稱(chēng)為變量的作用域(scope)。歸納起來(lái)，變量有4種不同的作用域、文件作用域(file scope)、函數(shù)作用域(function scope)、塊作用域(block scope)和函數(shù)原型作用域(function prototype scope)。文件作用域是全局的，其他三者是局部的。
除了變量之外，任何以標(biāo)識(shí)符代表的實(shí)體都有作用域，概念與變量的作用域相似。
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