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局部变量、全局变量及变量的存储类别

局部变量与全局变量的基本概念

局部变量：在函数内部定义的变量称为局部变量，也称为内部变量。它们只在定义它们的函数内部有效，即只有在这个函数被调用时，局部变量才会被分配内存空间，函数执行完成后，局部变量所占用的内存空间会被释放。
全局变量：在函数外部定义的变量称为全局变量，也称为外部变量。全局变量的作用域是整个源程序，即从定义变量的位置开始到源文件结束。全局变量在程序的整个执行期间都占用内存中的存储单元，而不是仅在需要时才分配存储单元。

局部变量与全局变量的生存期与作用域

生存期：
- 局部变量的生存期是从函数被调用时开始，到函数执行完毕返回时结束。局部变量在函数调用时分配存储空间，函数结束时释放存储空间。
- 全局变量的生存期是整个程序运行期间，从程序开始执行到程序结束。全局变量在程序开始执行前分配存储空间，程序结束时释放存储空间。
作用域：
- 局部变量的作用域是定义它的函数内部。在函数外部无法直接访问局部变量。
- 全局变量的作用域是整个源程序。在程序的任何地方都可以直接访问全局变量。

代码示例

#include <stdio.h>

// 全局变量
int globalVar = 10;

void functionA() {
    // 局部变量
    int localVar = 20;
    
    printf("在functionA中，localVar = %d, globalVar = %d\n", localVar, globalVar);
}

int main() {
    // 在main函数中无法直接访问localVar，因为它是functionA的局部变量
    // 但可以访问globalVar，因为它是全局变量
    printf("在main中，globalVar = %d\n", globalVar);
    
    functionA(); // 调用functionA函数
    
    // 在main函数中依然可以访问globalVar
    printf("在main中，再次访问globalVar = %d\n", globalVar);
    
    return 0;
}

代码演示了全局变量和局部变量的区别。globalVar是全局变量，可以在整个程序中访问。而localVar是functionA函数的局部变量，只能在functionA函数内部访问。在main函数中无法直接访问localVar。

指针

1）指针的基本概念

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。换句话说，指针指向内存中的某个位置。

2）指针的运算(&,*)，指针的基本运算

& 是取地址运算符，用于获取变量的地址。
* 是间接引用运算符（或称为解引用运算符），用于获取指针指向的值。

int x = 10;
int *ptr = &x; // ptr 是一个指向 int 的指针，其值为 x 的地址
printf("%p\n", (void*)ptr); // 输出 ptr 的值（地址），需要转换为 void* 来避免警告
printf("%d\n", *ptr); // 输出 ptr 指向的值，即 x 的值

3）指针与一维数组

在 C 语言中，数组名在大多数情况下被视为指向其第一个元素的指针。

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr; // p 指向 arr 的第一个元素
printf("%d\n", *(p+1)); // 输出 arr[1] 的值，即 2

4）指针与字符串

在 C 语言中，字符串通常是通过字符数组来表示的，但更常见的是使用字符指针来操作字符串（特别是当字符串是常量或来自外部源时）。

char str[] = "Hello"; // 字符数组
char *ptrStr = "World"; // 字符指针指向字符串常量
printf("%s\n", str); // 输出 "Hello"
printf("%s\n", ptrStr); // 输出 "World"

5）指针变量作函数的参数

函数可以接受指针作为参数，这使得函数能够修改其参数所指向的变量的值。

void increment(int *p) {
    (*p)++; // 增加 p 指向的值
}

int main() {
    int x = 5;
    increment(&x); // 传递 x 的地址给 increment 函数
    printf("%d\n", x); // 输出 6
    return 0;
}