7_02局部变量和静态变量

博主： p0ny
发布时间：2022 年 03 月 10 日
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分类： C_Base

### 变量 与 函数

#### 变量

##### 局部变量

> 作用域：在定义变量的 `{}` 之内有效
> 
> 生命周期：程序运行至 **变量定义处开辟空间**【以底层角度解释，这个说法不是绝对的，源码中只要定义了变量，然后经过编译器的编译后，二进制指令已经是存在固定的，所以当执行到函数开辟内存的指令，**不管是否会执行定义变量的语句，，开辟多大空间的值是已经计算固定的**】，所在的函数结束之后释放空间

```c
#include<stdio.h>

int main() {
    //int a = 11;
    int* p = (int*)0x12345678;

if (0) {
        int b = 2;
        printf("%d\n", &b);
    }
    printf("%d\n", &b); // error，在定义变量的 大括号 之内才可以有效访问

}
```

> 在定义变量的 大括号 之内有效：在 `if大括号之内定义`，**只在** `if大括号之内有效`

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##### 静态局部变量

> 作用域：在定义变量的 `{}` 之内有效
> 
> 存储在 `静态区`【可读可写】
> 
> 只初始化一次，之后的函数调用不会再进行初始化
> 
> 初始化时，没有进行重新赋值，那么默认值就是 `0`
> 
> 生命周期：`main函数执行前开辟空间`，**整个程序运行结束后释放空间**

```c
#include<stdio.h>
int main() {
    {
        static int num;
    }
    // printf("%d\n", num); 
    // 
    // error，在定义变量的 大括号 之内才可以有效访问
}
```

![](https://markdown-pics-1308538600.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/2022-3-9/1646804095483-image.png)

###### 分析静态局部变量的生命周期

> 程序在编译阶段就为 `static` 修饰的变量 分配好空间。默认值是`0`，`static`修饰的变量在 `静态区`，
> 
> 该静态区 **可读可写** 。
> 
> `只初始化一次`，之后的函数调用不会再进行初始化
> 
> 初始化时，没有进行重新赋值，那么默认值就是 `0`
> 
> 所以以下程序中的初始化 `static`，可以忽略重复的定义

```
#include<stdio.h>
void fun() {
    static int num = 1;
    num++;
    printf("%d\n", num);
}

int main() {
    fun();
    fun();
}
```

```x86asm
fun:
00401010   push        ebp
00401011   mov         ebp,esp
00401013   sub         esp,40h
00401016   push        ebx
00401017   push        esi
00401018   push        edi
00401019   lea         edi,[ebp-40h]
0040101C   mov         ecx,10h
00401021   mov         eax,0CCCCCCCCh
00401026   rep stos    dword ptr [edi]
00401028   mov         eax,[num (00424d8c)]
0040102D   add         eax,1
00401030   mov         [num (00424d8c)],eax
00401035   mov         ecx,dword ptr [num (00424d8c)]
0040103B   push        ecx
0040103C   push        offset string "%d\n" (0042201c)
00401041   call        printf (00401070)
00401046   add         esp,8
00401049   pop         edi
0040104A   pop         esi
0040104B   pop         ebx
0040104C   add         esp,40h
0040104F   cmp         ebp,esp
00401051   call        __chkesp (004010f0)
00401056   mov         esp,ebp
00401058   pop         ebp
00401059   ret

main:
0040D700   push        ebp
0040D701   mov         ebp,esp
0040D703   sub         esp,40h
0040D706   push        ebx
0040D707   push        esi
0040D708   push        edi
0040D709   lea         edi,[ebp-40h]
0040D70C   mov         ecx,10h
0040D711   mov         eax,0CCCCCCCCh
0040D716   rep stos    dword ptr [edi]
0040D718   call        @ILT+5(_fun) (00401010)
0040D71D   call        @ILT+5(_fun) (00401010)
0040D722   pop         edi
0040D723   pop         esi
0040D724   pop         ebx
0040D725   add         esp,40h
0040D728   cmp         ebp,esp
0040D72A   call        __chkesp (004010f0)
0040D72F   mov         esp,ebp
0040D731   pop         ebp
0040D732   ret
```

> 从 `0040D718`处 调用fun函数，然在fun函数中发现并没有重新给 `static` 修饰的`num`变量赋值。推断出，程序在编译阶段就为 `static` 修饰的变量 分配好空间。默认值是`0`，`static`修饰的变量在 `静态区`。

##### 全局变量

> 作用于 `整个工程`，所有文件都可用，**在其他文件中使用该变量的时候提前声明即可**
> 
> 存储在 `静态区`【可读可写】
> 
> 生命周期：程序运行 到 程序运行结束

`demo.c`

```c
#include<stdio.h>

int num = 0x123;  
// 定义全局部变量，作用域范围：所有的源文件都可访问，前提是使用时候声明即可

void fun1() {
}
```

`main.c`

```
#include<stdio.h>

extern int num;
int main() {

printf("%X\n", num);
}
```

> 在 `main.c` 使用 其他文件定义的全局变量 `num`，
> 那么就在使用前声明  `extern 要使用的变量的变量类型 要使用的变量;` -> `extern int num;`

##### 静态全局变量

> 作用于 `当前文件`，只适用于单个文件，
> 
> 存储在 `静态区`【可读可写】
> 
> 生命周期：程序运行 到 程序运行结束

`main.c`

```
#include<stdio.h>

static int num;
int main() {

printf("%X\n", num);
}
```

#### 函数

##### 静态函数

> 定义函数时，使用 `static` 修饰的函数
> 
> 作用域：**只允许当前文件直接调用** ，其他文件想调用该函数，那么可以通过 **间接方式** 调用函数

```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

static int function()
{
	return 0;

}
```

##### 全局函数

> 定义函数时，未使用 `static` 修饰的函数
> 
> 作用域：**只允许所有`.c`文件 调用函数**
> 例如：`main` 函数

### 总结

> 1. 局部变量：`普通局部变量`、`静态局部变量`
>    
>    - 普通局部变量
>      
>      作用域范围：**定义的位置** 在 **最近的大括号之内** 才是有效访问
>      
>      变量存储在`栈中`，默认值是 `随机值`
>      
>      生命周期：**函数开始到函数结束**
>    - 静态局部变量
>      
>      作用域范围：**定义的位置** 在 **最近的大括号之内** 才是有效访问
>      
>      变量存储在 `静态区` ，默认值是`0`
>      
>      生命周期：**程序开始到程序结束**
> 2. 全局变量：`普通全局变量`、`静态全局变量`
>    
>    - 普通全局变量
>      
>      作用域范围：**作用在所有源文件**
>      
>      变量存储在`静态区`，默认值是`0`
>      
>      生命周期：**程序开始到程序结束**
>    - 静态全局变量
>      
>      作用域范围：**作用在当前定义的源文件**
>      
>      变量存储在`静态区`，默认值是`0`
>      
>      生命周期：**程序开始到程序结束**

> 在 `.h` 文件中，全局变量只声明不定义，定义只放在 `.c` 文件

</div>

最后修改：2022 年 04 月 10 日

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7_02局部变量和静态变量

p0ny • 2022 年 03 月 10 日

### 变量 与 函数

#### 变量

##### 局部变量

```c
#include<stdio.h>

int main() {
    //int a = 11;
    int* p = (int*)0x12345678;

if (0) {
        int b = 2;
        printf("%d\n", &b);
    }
    printf("%d\n", &b); // error，在定义变量的 大括号 之内才可以有效访问

}
```

> 在定义变量的 大括号 之内有效：在 `if大括号之内定义`，**只在** `if大括号之内有效`

![](https://markdown-pics-1308538600.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/2022-3-9/1646802398287-image.png)

##### 静态局部变量

```c
#include<stdio.h>
int main() {
    {
        static int num;
    }
    // printf("%d\n", num); 
    // 
    // error，在定义变量的 大括号 之内才可以有效访问
}
```

![](https://markdown-pics-1308538600.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/2022-3-9/1646804095483-image.png)

###### 分析静态局部变量的生命周期

```
#include<stdio.h>
void fun() {
    static int num = 1;
    num++;
    printf("%d\n", num);
}

int main() {
    fun();
    fun();
}
```

##### 全局变量

`demo.c`

```c
#include<stdio.h>

int num = 0x123;  
// 定义全局部变量，作用域范围：所有的源文件都可访问，前提是使用时候声明即可

void fun1() {
}
```

`main.c`

```
#include<stdio.h>

extern int num;
int main() {

printf("%X\n", num);
}
```

> 在 `main.c` 使用 其他文件定义的全局变量 `num`，
> 那么就在使用前声明  `extern 要使用的变量的变量类型 要使用的变量;` -> `extern int num;`

##### 静态全局变量

> 作用于 `当前文件`，只适用于单个文件，
> 
> 存储在 `静态区`【可读可写】
> 
> 生命周期：程序运行 到 程序运行结束

`main.c`

```
#include<stdio.h>

static int num;
int main() {

printf("%X\n", num);
}
```

#### 函数

##### 静态函数

> 定义函数时，使用 `static` 修饰的函数
> 
> 作用域：**只允许当前文件直接调用** ，其他文件想调用该函数，那么可以通过 **间接方式** 调用函数

```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

static int function()
{
	return 0;

}
```

##### 全局函数

> 定义函数时，未使用 `static` 修饰的函数
> 
> 作用域：**只允许所有`.c`文件 调用函数**
> 例如：`main` 函数

### 总结

> 在 `.h` 文件中，全局变量只声明不定义，定义只放在 `.c` 文件

</div>