作用域是程序的一个区域,一般来说有三个地方可以定义变量:
- 在函数或一个代码块内部声明的变量,称为局部变量;
- 在函数参数的定义中声明的变量,称为形式参数;
- 在所有函数外部声明的变量,称为全局变量;
1. 局部变量
在函数或一个代码块内部声明的变量,称为局部变量。它们只能被函数内部或者代码块内部的语句使用。下面的实例使用了局部变量:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{ // 局部变量声明
int a, b;
int c;
// 实际初始化
a = 10;
b = 20;
c = a + b;
cout << "c is " << c << endl; // c is 30
return 0;
}
在一个函数体内可以存在重名的变量,前提是它们的作用域不同。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int b = 2;
{
int b = 1;
cout << "b = " << b << endl;
}
cout << "b = " << b << endl;
}
当变量间出现重名的情况下,作用域小的屏蔽作用域大的,所以上面第一个 cout 输出 b 的值为 1,但由于在块里面申请的变量作用域只限于当前块,所以离开这个块后变量会自动释放,所以第二个 cout 输出 b 的值为 2。
2. 全局变量
在所有函数外部定义的变量(通常是在程序的头部),称为全局变量。全局变量的值在程序的整个生命周期内都是有效的。
全局变量可以被任何函数访问。也就是说,全局变量一旦声明,在整个程序中都是可用的。下面的实例使用了全局变量和局部变量:
#include <iostream>
using namespace std;
int g = 0; // 全局变量声明和初始化
int main()
{
// 局部变量声明
int a, b;
// 实际初始化
a = 10;
b = 20;
g = a + b;
cout << "g is " << g << endl;
return 0;
}
在程序中,局部变量和全局变量的名称可以相同,但是在函数内,局部变量的值会覆盖全局变量的值。下面是一个实例:
#include <iostream>
using namespace std;
int g = 0; // 全局变量声明和初始化
int main()
{
int g = 100;
cout << "g is " << g << endl; // g is 100
return 0;
}
全局变量和和局部变量同名时,可通过域名在函数中引用到全局变量,不加域名解析则引用局部变量。
#include<iostream>
using namespace std;
int a = 10;
int main()
{
int a = 20;
cout << ::a << endl; // 10
cout << a << endl; // 20
return 0;
}
3. 局部变量和全局变量的初始化
- 当局部变量被定义时,系统不会对其初始化,您必须自行对其初始化,否则在编译阶段会有告警产生;
- 定义全局变量时,系统会自动初始化为下列值:
数据类型 | 初始化默认值 |
int | 0 |
char | ‘\0’ |
float | 0 |
double | 0 |
pointer | NULL |
正确地初始化变量是一个良好的编程习惯,否则有时候程序可能会产生意想不到的结果。
4. 全局变量、局部变量、静态全局变量、静态局部变量的区别
4.1 静态局部变量
C++
中,我们可以在函数体内声明一个静态局部变量( Static Local Variable
)。它在函数运行结束后不会消失,并且只有声明它的函数中能够使用它。
声明一个静态局部变量的方法是在声明局部变量前加上 static
,例如:
static int a;
和全局变量类似,如果我们没有对一个静态局部变量做初始化,则编译器会自动将它初始化为对应类型的 0。
示例代码:
#include <iostream>
using namespace std;
void demo()
{
// 静态局部变量,函数每次被调用后该值会被保存记录下来,下次调用会接着使用上次的值
static int callNum = 0;
callNum += 1;
cout << "callNum is " << callNum << endl;
}
int main()
{
for(int i=0; i<3; i++)
{
demo();
}
}
输出结果:
callNum is 1
callNum is 2
callNum is 3
如果一个函数运行和它以前的运行结果有关,那么一般我们就会使用静态局部变量。