深入理解C++编程中的局部变量和全局变量

局部变量

在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只在本函数范围内有效，也就是说只有在本函数内才能使用它们，在此函数以外是不能使用这些变量的。同样，在复合语句中定义的变量只在本复合语句范围内有效。这称为局部变量(local variable)。如：

对局部变量的一些说明：
1) 主函数main中定义的变量(m, n)也只在主函数中有效，不会因为在主函数中定义而在整个文件或程序中有效。主函数也不能使用其他函数中定义的变量。

2) 不同函数中可以使用同名的变量，它们代表不同的对象，互不干扰。例如，在f1函数中定义了变量b和c，倘若在f2函数中也定义变量b和c，它们在内存中占不同的单元，不会混淆。

3) 可以在一个函数内的复合语句中定义变量，这些变量只在本复合语句中有效，这种复合语句也称为分程序或程序块。

4) 形式参数也是局部变量。例如f1函数中的形参a也只在f1函数中有效。其他函数不能调用。

5) 在函数声明中出现的参数名，其作用范围只在本行的括号内。实际上，编译系统对函数声明中的变量名是忽略的，即使在调用函数时也没有为它们分配存储单元。例如：

int max(int a, int b);//函数声明中出现a、b
int max(int x, int y) //函数定义，形参是x、y
{
 cout<<x<<y<<endl; //合法，x、y在函数体中有效
 cout<<a<<b<<endl; //非法，a、b在函数体中无效
}

编译时认为max函数体中的a和b未经定义。
全局变量

前面已介绍，程序的编译单位是源程序文件，一个源文件可以包含一个或若干个函数。在函数内定义的变量是局部变量，而在函数之外定义的变量是外部变量，称为全局变量(global variable，也称全程变量)。全局变量的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。如：

p、q、c1、c2都是全局变量，但它们的作用范围不同，在main函数和f2函数中可以使用全局变量p、q、c1、c2，但在函数f1中只能使用全局变量p、q，而不能使用c1和c2。

在一个函数中既可以使用本函数中的局部变量，又可以使用有效的全局变量。

对全局变量的一些说明：
1) 设全局变量的作用是增加函数间数据联系的渠道。

2) 建议不在必要时不要使用全局变量，因为：
全局变量在程序的全部执行过程中都占用存储单元，而不是仅在需要时才开辟单元。
它使函数的通用性降低了，因为在执行函数时要受到外部变量的影响。如果将一个函数移到另一个文件中，还要将有关的外部变量及其值一起移过去。但若该外部变量与其他文件的变量同名，就会出现问题，降低了程序的可靠性和通用性。在程序设计中，在划分模块时要求模块的内聚性强、与其他模块的耦合性弱。即模块的功能要单一(不要把许多互不相干的功能放到一个模块中)，与其他模块的相互影响要尽量少，而用全局变量是不符合这个原则的。
一般要求把程序中的函数做成一个封闭体，除了可以通过“实参——形参”的渠道与外界发生联系外，没有其他渠道。这样的程序移植性好，可读性强。
使用全局变量过多，会降低程序的清晰性。在各个函数执行时都可能改变全局变量的值，程序容易出错。因此，要限制使用全局变量。

3) 如果在同一个源文件中，全局变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，全局变量被屏蔽，即它不起作用。

变量的有效范围称为变量的作用域(scope)。归纳起来，变量有4种不同的作用域、文件作用域(file scope)、函数作用域(function scope)、块作用域(block scope)和函数原型作用域(function prototype scope)。文件作用域是全局的，其他三者是局部的。

除了变量之外，任何以标识符代表的实体都有作用域，概念与变量的作用域相似。