6.1 全局变量

1.全局变量

• 定义在函数外面的变量
• 全部变量有 全局的生存期和作用域
  
  • 它们与任何函数都无关
  • 在任何函数内部都可以使用它们

2.全局变量初始化

• 没有做初始化的全局变量会得到0值
  
  • 指针会得到NULL值
• 只能用编译时刻已知的值来初始化全局变量
• 它们的初始化发生在main函数之前

#include<stdio.h>

int f(void);

int gAll;
// int gAll = f(); //[Error] initializer element is not constant

//int g2 = gAll;//[Error] initializer element is not constant

//const int g1 = 12;
//int g3 = g1;//[Error] initializer element is not constant

//int g4 = g5;// [Error] 'g5' undeclared here (not in a function)
//const int g5 = 5;

int main(int argc, const char *argv)
{
    printf("gAll = %d\n", gAll); // gAll = 0

    return 0;   
} 

int f(){
    gAll +=2;
}

3.被隐藏的全局变量

• 函数内部存在 与 全局变量 同名的变量，则全局变量被隐藏

#include<stdio.h>

int f(void);

int gAll;


int main(int argc, const char *argv)
{
    printf("gAll = %d\n", gAll); // gAll = 0
    f();
    printf("after call f(), gAll = %d\n", gAll); // after call f(), gAll = 0

    return 0;   
} 

int f(){
    int gAll = 12;
    printf("f() gAll = %d\n", gAll); // f() gAll = 12
}

4.静态本地变量

• 在本地变量定义时 加上static修饰符 就成为静态本地变量
• 当函数离开的时候，静态本地变量会继续存在 并保持其值
• 静态本地变量的初始化 只会在第一次进入这个函数时做，以后进入函数时 会保值上次离开的值

#include<stdio.h>

int f(void);


int main(int argc, const char *argv)
{
    f();// in f all = 1    again in f all = 3


    f();// in f all = 3    again in f all = 5

    return 0;   
} 

int f(){
    static int all = 1;
    printf("in %s all = %d\n", __func__, all);
    all +=2;
    printf("again in %s all = %d\n", __func__, all);

    return all;
}

• 静态本地变量实际上是特殊的全局变量
• 它们位于相同的内存区域
• 静态本地变量 具有全局的生存期，函数内的局部作用域

#include<stdio.h>

int f(void);
int gAll = 12;


int main(int argc, const char *argv)
{
    f();
    return 0;   
} 

int f(){
    int k = 0;
    static int all = 1;

    // 从地址看，静态本地变量是 全局的 
    printf("&gAll=%p\n", &gAll);// &gAll=0000000000403010
    printf("&all=%p\n", &all); //   &all=0000000000403014
    printf("&k=%p\n", &k);//          &k=000000000022FE1C

    printf("in %s all=%d\n", __func__, all); // in f all=1
    all += 2;
    printf("after +2, in %s all=%d\n", __func__, all); // after +2, in f all=3

    return all;
}

5. 关于函数输入输出的问题

5.1 返回指针的函数

• 返回本地变量的地址是危险的
• 返回全局变量 或 静态本地变量的地址 是安全的
• 返回在 函数内malloc的内存是安全的，但是容易造成问题
• 最好的做法是 返回传入的指针

#include<stdio.h>

int* f(void);
void g(void);

int main(int argc, const char *argv)
{
    int *p = f();
    printf("*p=%d\n", *p); // *p=12

    g(); // k=24
    printf("*p=%d\n", *p); // *p=24
    return 0;
}


// 返回本地变量的地址是危险的 
int* f(void)
{
    int i = 12;
    return &i; // [Warning] function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]
}

void g(void)
{
    int k = 24;
    printf("k=%d\n", k);
}

5.2 tips

• 不要使用全局变量来在函数间传递参数和结果
• 尽量避免使用全局变量
• 使用全局变量和静态本地变量的函数 是 线程不安全的