C++ 局部变量、全局变量和 extern

上一篇介绍 C++ 中的 static 涉及到了全局变量，这篇就完整的介绍一下局部变量，全局变量以及 extern

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局部变量

• 自动变量又称为局部变量/栈区变量，一般习惯称为局部变量
• 局部变量的内存空间是在栈区的，由OS进行申请和释放
• OS不会对未初始化的局部变量设初值，一般是一个随机值
• 局部变量的生命周期(或作用域)在 “{ }” 中，被定义或声明开始，到花括号结束

// 局部变量是被auto修饰的(在C++11中auto又有了新的含义，后面专门写一篇文章介绍)
auto int a = 0;
auto float f = 9.7F;
auto double b = 10.8;

注意

1. 结构体内的成员变量不是局部变量的意思
2. 函数的形参也是局部变量，函数执行结束，形参的生命周期(或作用域)就结束了，这与for循环等结构中定义的局部变量相似，所以函数不能返回局部变量的地址，函数执行结束，局部变量被释放，返回的地址成为了野指针
3. 不同的作用域内可以定义相同名字的变量，若作用域嵌套，名字相同的变量在小作用域内定义的变量在小作用域内起作用，大作用域内定义的变量在大作用域内起作用，两者没有任何关系

void func() {
	int i = 10;
	{
		cout << i << " ";
		int i = 2;
		++i;
		cout << i << " ";
	}
	cout << i << endl;
}

// 运行结果：10 3 10

全局变量

• 外部变量一般习惯称为全局变量，存储类型说明符为extern
• 全局变量一般是定义或者声明在全局位置，也就是 “{ }” 外面
• 全局位置定义或者声明全局变量可以省略extern，如下面代码中定义的n1、n2和n3三个全局变量(定义全局变量n2时，省略了extern；定义全局变量n3时，省略了extern，且未初始化，系统默认初始化为0)

extern int n1 = 10; // 完整的定义一个全局变量
int n2 = 9;         // 省略 extern 存储类型说明符
int n3;             // 省略 extern 存储类型说明符，且未初始化，OS自动初始化为0
void func() {
     cout << n1 << " " << n2 << " " << n3 << endl;
}

// 运行结果：10 9 0

注意

1. 局部位置声明全局变量，不可以省略存储类型说明符extern，特别需要注意的一点是在局部位置声明全局变量时，不能对全局变量进行初始化操作

// ====== 测试 ======
// file: a.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

void func() {
	extern int n;
	cout << n << endl;
}

// file: b.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int n = 9;
void func();

int main() {
	func();
	system("pause");
	return 0;
}

// 运行结果：9

2. 在多文件编程中，使用其他文件中定义的全局变量需要加上存储类型说明符 extern

// ====== 测试 ======
// file: a.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
extern int n;
void func() {
	cout << n << endl;
}

// file: b.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int n = 9;
void func();

int main() {
	func();
	system("pause");
	return 0;
}

// 运行结果：9

如果未特殊说明，以上测试均是在win10 vs2017 64bit编译器下进行的