一、变量的作用域

1.基本概念

作用域的域英文翻译为scope，作用域即作用范围。作用域关键在于域，作用域影响的是访问权限，出了作用域就无权访问了。
关于域：
（1）有基于整体项目的域，可以做到整个项目的全局特性，我们称之为全局变量；
（2）有基于文件的域，可以做到文件内全局特性，只能在文件内部访问，我们称之为静态全局变量；
（3）有基于函数的域，在函数内部访问，我们称之为局部变量、静态局部变量以及函数形参；
（4）有基于块的域，如if、while或者直接写{}包含的块域，在语句块内部访问，我们称之为局部变量或静态局部变量。

【注意】
其实全局变量也不是全域的，严谨的描述应该是全局变量的定义开始（包含作用域扩展定义）到其域结束。

2.代码分析

var_scope1.c

int global1 = 111;         //全局变量
static int global2 = 222;  //静态全局变量

var_scope2.c

#include <stdio.h>extern int global1;   //声明全局变量
extern int global2;   //声明静态全局变量void max(int *part1, int *part2)  //该函数形参可以跨函数访问，所以函数的形参（也是局部变量）的作用域是全域的。
{static int temp;        //静态局部变量temp = *part1;*part1 = *part2;*part2 = temp;
}int main()
{int part1 = 99;         //局部变量//part1 = part2;        //part2未定义static int part2 = 999;{int part3 = 100;}printf("global1 = %d\n", global1);//printf("global2 = %d\n", global2);  //global2未定义max(&part1, &part2);printf("part1 = %d, part2 = %d\n", part1, part2);//part1和part2的数值交换//printf("part3 = %d\n", part3);  //part3未定义//printf("temp = %d\n", temp);    //temp未定义return 0;
}

执行gcc var_scope1.c var_scope2.c -o var_scope
运行var_scope得到运算结果。

3.总结

（1）全局变量在其他文件中使用，需在使用之前用external修饰声明全局变量；
（2）static修饰全局变量，用于限定文件作用域；
（3）auto只能修饰局部变量，一般省略不做修饰；
（4）函数指针（即函数名）是全域的，但这个全域是相对的；
（5）变量的作用域，影响的是编译期。

二、变量的生存期

1.基本概念

生存期，关键在于生死期，和其定义的内存区域有关。
• 定义变量（变量诞生）->申请内存
• 释放内存（系统释放，手动释放）->变量死亡
（1）全局变量、静态全局变量、静态局部变量存放在静态存储区（即全局区），其生存期从定义开始一直到程序运行结束；
（2）局部变量、函数形参存放在栈区，生存期从定义开始一直到所在函数或语句块运行结束；
（3）动态分配的变量存放在堆区，生存期从手动分配开始一直到手动释放结束。
补充：
• 递归的过程并没有代表函数的结束，进去函数后，分配一个栈帧空间。在该函数中递归时，又分配了一个栈帧空间，原先产生栈帧空间不会死亡，这样一直递归一直分配栈帧空间，所以递归的最后会耗尽程序的内存，导致程序崩溃。递归的过程可以很好体现变量的生存期过程，递归的使用会占用程序内存空间，所以要谨慎使用。
test1.c

#include <stdio.h>void func()
{func();
}int main()
{func();return 0;
}

运行结果：
Segmentation fault (core dumped)
• 关于死循环，可以理解为不断刷新内存空间，只会让程序卡主。
test.2

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>void func()
{int a = 1;int *b = (int *)malloc(sizeof(int));printf("%p\t%p\n", &a, &b);//free(b);   //堆内存不释放，死循环也是不断刷新内存空间
}int main()
{while(1){func();}return 0;
}

运行结果：

2.C语言的内存分布

（1）基本概念

对于C语言程序而言，内存空间主要由四个部分组成，有代码段（.text）、全局段（分为DATA段（.data分为.rodata和.rwdata）和BSS段（.bss））、堆和栈。
其中：
• 全局段又称为静态存储段，有时候也称为静态存储区
• 代码段、DATA段、BSS段是编译的时候由编译器分配
• 堆是由程序员手动分配，栈是由系统自动分配。

（2）数据在内存中的分布

• 局部变量、函数形参、函数的返回值分为存放在栈中
• 动态分配的变量都在堆中
• 未初始化的全局变量、静态全局变量、全局变量都存放在静态存储区的BSS段
• 初始化的的全局变量、静态全局变量、全局变量都存放在在静态存储区的DATA段
• 字符串常量存放在在静态存储区的DATA段（.rodata）
• 可执行程序（指令和常量）存放在代码区
代码分析：

int a = 0; //全局初始化区，a的值为0
char *p1;  //全局未初始化区(初始化为NULL)
int main()
{   int b;                  //b分配在栈上，整型  char s[] = "abc";       //s分配在栈上，char *类型；"abc\0"分配在栈上，运行时赋值，函数结束销毁  char *p2;               //p2分配在栈上，未初始化   char *p3 = "123456";    //p3指向"123456"分配在字符串常量存储区的地址，编译时确定 static int c = 0;       //c在全局（静态）初始化区，可以多次跨函数调用而保持原值   p1 = (char *)malloc(10); //p1在全局未初始化区，指向分配得来得10字节的堆区地址   p2 = (char *)malloc(20); //p2指向分配得来得20字节的堆区地址  strcpy(p1, "123456");    //"123456"放在字符串常量存储区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一块 return 0;
}

【注意】现代编译器中关键字const修饰的全局变量、静态局部变量变量和静态全局变量就是存放在DATA段中的只读段，所以这些变量为只读属性，其值通过指针也不可改变。而const修饰的局部变量存放在栈中，可以通过指针改变其值。
想进一步了解const修饰变量概念，点击下面链接：
const定义常量和#define定义常量的区别

3.总结

（1）变量的生存期与变量所处内存区域有关，如存储在静态存储区的变量，生存期期就是从定义开始一直到程序结束；
（2）变量的生存期，本质上就是从变量诞生（变量所处内存分配）到变量死亡（变量所处内存的释放）的整个过程；
（3）变量的生存期，影响的是运行期；

4.补充

（1）光申请不释放->内存泄漏（生存期相关）
（2）已释放再访问->非法访问（比如让关公再给你耍个大刀）
（3）释放已经释放的空间(注意这是通过原有访问方式，其实还是第二个问题)->多重释放（比如我已经有一个房子，卖给了张三，我又把这个房子卖给李四，出错了，但是张三卖给李四不会出错）

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一、变量的作用域

1.基本概念

2.代码分析

3.总结

二、变量的生存期

1.基本概念

2.C语言的内存分布

（1）基本概念

（2）数据在内存中的分布

3.总结

4.补充

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