C 中的变量作用域——解释局部和全局作用域

在编程中，您经常需要处理变量的作用域。变量的范围决定了您是否可以在特定代码块内访问和修改它。在本教程中，您将了解 C 编程语言中的变量作用域。您将看到一些代码示例，以帮助您了解局部变量和全局变量之间的差异。

变量的作用域是什么？

在继续了解局部和全局变量作用域之前，让我们了解作用域的含义。

简单来说，变量的作用域就是它在程序中的生命周期。

这意味着变量的作用域是整个程序中变量被声明、使用和可以修改的代码块。

在下一节中，您将了解变量的局部作用域

C 中变量的局部作用域——嵌套块

在本节中，您将了解局部变量如何在 C 中工作。您将首先编写几个示例，然后概括作用域原则。

▶ 这是第一个例子：

#include <stdio.h>

int main() 
{
    int my_num = 7;
    {
        //add 10 my_num
        my_num = my_num +10;
        //or my_num +=10 - more succinctly
        printf("my_num is %d",my_num);
    }
    
    return 0;
}

让我们了解一下上面的程序是做什么的。

在 C 中，您用 {}分隔代码块。左花括号和右花括号分别表示块的开始和结束。

该main()函数有一个整数变量my_num，它在外部块中初始化为 7 。
有一个内部块试图将 10 添加到变量my_num。

现在，编译并运行上面的程序。这是输出：

//Output

my_num is 17

您可以看到以下内容：

内部块能够访问my_num在外部块中声明的值，并通过向其添加 7 来修改它。
的值my_num现在是 17，如输出中所示。

C 中变量的局部范围——嵌套块示例 2

▶ 这是另一个相关的例子：

#include <stdio.h>

int main() 
{
    int my_num = 7;
    {
        int new_num = 10;
    } 
    printf("new_num is %d",new_num); //this is line 9
    return 0;
}

在这个程序中，main()函数my_num在外部块中有一个整数变量。
另一个变量new_num在内部块中初始化。内部块嵌套在外部块内。
我们试图new_num在外部块中访问和打印内部块的值。

如果您尝试编译上面的代码，您会注意到它没有成功编译。您将收到以下错误消息：

Line   Message
9      error: 'new_num' undeclared (first use in this function)

这是因为变量new_num是在内部块中声明的，其作用域仅限于内部块。换句话说，它对于内部块是本地的，不能从外部块访问。

基于上述观察，让我们写下以下变量局部作用域的通用原则：

{
	/*OUTER BLOCK*/
    
      {
    	
        
        //contents of the outer block just before the start of this block
        //CAN be accessed here
        
        /*INNER BLOCK*/
        
        
      }
     
       //contents of the inner block are NOT accessible here
 }

C 中变量的局部作用域——不同的块

在前面的示例中，您了解了如何无法从块外部访问嵌套内部块中的变量。

在本节中，您将了解在不同块中声明的变量的局部作用域。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int my_num = 7;
    printf("%d",my_num);
    my_func();
    return 0;
}

void my_func()
{
    printf("%d",my_num);
}

在上面的例子中，

整型变量my_num在main()函数内部声明。
在main()函数内部，my_num打印出的值。
还有另一个函数my_func()试图访问和打印 my_num的值。
当程序从main()函数开始执行时，会调用到函数my_func()内部main()。

▶ 现在编译并运行上述程序。您将收到以下错误消息：

Line   Message
13     error: 'my_num' undeclared (first use in this function)

如果您注意到 on line 13，该函数my_func()尝试访问在my_num函数内部声明和初始化的main()变量。

因此，变量的作用域my_num被限制在main()函数内，被称为函数局部的main()。

我们可以将这种局部作用域的概念一般性地表示如下：

{

	/*BLOCK 1*/
    // contents of BLOCK 2 cannot be accessed here
    
}


{

	/*BLOCK 2*/
    // contents of BLOCK 1 cannot be accessed here
    
}

C 中变量的全局范围

到目前为止，您已经了解了 C 变量的局部作用域。在本节中，您将学习如何在 C 中声明全局变量。

▶ 让我们从一个例子开始。

#include <stdio.h>
int my_num = 7;

int main()
{
    printf("my_num can be accessed from main() and its value is %d\n",my_num);
    //call my_func
    my_func();
    return 0;
}

void my_func()
{
  printf("my_num can be accessed from my_func() as well and its value is %d\n",my_num);
}

在上面的例子中，

该变量my_num在函数main()和之外声明my_func()。
我们尝试访问函数my_num内部main()，并打印其值。
我们在函数my_func()内部调用main()函数。
该函数my_func()还尝试访问的值my_num，并将其打印出来。

该程序编译没有任何错误，输出如下所示：

//Output
my_num can be accessed from main() and its value is 7
my_num can be accessed from my_func() as well and its value is 7

在这个例子中，有两个函数 -main()和my_func()。

然而，该变量my_num不在两个这两个函数中。这种对任何函数都不是局部的变量被称为具有全局作用域，称为全局变量。

这个全局变量作用域的原理可以总结如下：

//all global variables are declared here
function1()
	{
    
    // all global variables can be accessed inside function1
    
    }
function2()
	{
    
    // all global variables can be accessed inside function2
     
    }