變量的存儲方式與生存期

從變量的作用域（即從空間）角度來分，可以分爲全局變量和局部變量。 
   另一個角度，從變量值存在的作時間（即生存期）角度來分，可以分爲靜態存儲方式和動態存儲方式。 
   靜態存儲方式：是指在程序運行期間分配固定的存儲空間的方式。 
   動態存儲方式：是在程序運行期間根據需要進行動態的分配存儲空間的方式。 
       用戶存儲空間可以分爲三個部分： 
       1)  程序區； 
       2)  靜態存儲區； 
       3)  動態存儲區；

   全局變量全部存放在靜態存儲區，在程序開始執行時給全局變量分配存儲區，程序行完畢就釋放。在程序執行過程中它們佔據固定的存儲單元，而不動態地進行分配和釋放；動態存儲區存放以下數據： 
1)  函數形式參數； 
2)  自動變量（未加 static 聲明的局部變量）； 
3)  函數調用實的現場保護和返回地址； 
    對以上這些數據，在函數開始調用時分配動態存儲空間，函數結束時釋放這些空間。在 c 語言中，每個變量和函數有兩個屬性：數據類型和數據的存儲類別。

    一 局部變量的類別：

    1 auto變量 
    函數中的局部變量，如不專門聲明爲 static 存儲類別，都是動態地分配存儲空間的，數據存儲在動態存儲區中。函數中的形參和在函數中定義的變量（包括在複合語句中定義的變量），都屬此類，在調用該函數時系統會給它們分配存儲空間，在函數調用結束時就自動釋放這些存儲空間。這類局部變量稱爲自動變量。自動變量用關鍵字 auto 作存儲類別的聲明。

 

    2 用 static聲明局部變量 
    有時希望函數中的局部變量的值在函數調用結束後不消失而保留原值，這時就應該指定局部變量爲“靜態局部變量”，用關鍵字 static 進行聲明。  

    對靜態局部變量的說明： 
    1)  靜態局部變量屬於靜態存儲類別，在靜態存儲區內分配存儲單元。在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量（即動態局部變量）屬於動態存儲類別，佔動態存儲空間，函數調用結束後即釋放。 
    2)  靜態局部變量在編譯時賦初值，即只賦初值一次；而對自動變量賦初值是在函數調用時進行，每調用一次函數重新給一次初值，相當於執行一次賦值語句。 
    3)  如果在定義局部變量時不賦初值的話，則對靜態局部變量來說，編譯時自動賦初值 0 （對數值型變量）或空字符（對字符變量）。而對自動變量來說，如果不賦初值則它的值是一個不確定的值。

    無論加什麼，他都是局部變量。

    例子：int fac(int n)

              {

                 static int f=1;//f靜態局部變量只賦值依次，也就是每次調用時並不會再賦值f=1

                 f=f*n;

                 return(f);

              }

 

    3 register變量 
    爲了提高效率，C 語言允許將局部變量得值放在 CPU 中的寄存器中，這種變量叫“寄存器變量”，用關鍵字 register 作聲明。

    說明： 
    1)  只有局部自動變量和形式參數可以作爲寄存器變量； 
    2)  一個計算機系統中的寄存器數目有限，不能定義任意多個寄存器變量； 
    3)  局部靜態變量不能定義爲寄存器變量。

 

    注意：局部變量默認爲auto的存儲類別。即動態存儲類別。

 

    二 全局變量 

    對全局變量來說，都是存在於靜態存儲區，但是存在一個作用域的問題。

 

    1 在一個文件內擴展外部變量的作用域

    外部變量（即全局變量）是在函數的外部定義的，它的作用域爲從變量定義處開始，到本程序文件的末尾。如果外部變量不在文件的開頭定義，其有效的作用範圍只限於定義處到文件終了。如果在定義點之前的函數想引用該外部變量，則應該在引用之前用關鍵字 extern對該變量作“外部變量聲明”。表示該變量是一個已經定義的外部變量。有了此聲明，就可以從“聲明”處起，合法地使用該外部變量。

     如：extern int a;

         下面有 int a;

 

    2 將外部變量的作用域擴展到其他文件中

     如 file1.c 中 int A；如果file2.c 中extern A就擴展到文件2中了。

 

    3 將外部變量的作用域限制在本文件中

    在程序設計設計中希望一些外部變量只限於被本文件引用，而不能被其他文件引用。這時可以再定義外部變量時加一個static聲明。

    如在文件開頭寫上 static int a;

    這種加上static聲明、只能用於本文件的外部變量稱爲：靜態外部變量

 

    這種寫法的意義：

    由於程序設計常由若干個人完成各個模塊，個人獨立的在其設計的文件中使用相同的外部文件名而互不相干，只需在每個文件中定義外部變量時加上static即可。這樣就爲程序的模塊化，通用性提供了方便。

 

    注意：不要誤認爲外部變量加static聲明後才採取靜態存儲方式，外部變量都是靜態存儲方式的。

    static的作用

    a.對局部變量聲明，把他分配在靜態存儲區。

    b.對全局變量聲明，把該變量的作用域限於本文件中。

 

    注意：全局變量默認爲：int a的形式。作用域爲：  從變量定義處開始，到本程序文件的末尾。