變數的儲存型別

曾巨集安，

華清遠見嵌入式學院

講師。我們在程式中會經常定義一些變數來儲存和處理資料。從本質上看，變數代表了一段可操作的記憶體，也可以認為變數是記憶體的符號化表示。當程式中需要使用記憶體時，可以定義某種型別的變數。此時編譯器根據變數的資料型別分配一定大小的記憶體空間。程式就可以通過變數名來訪問對應的記憶體了。

如果說變數的資料型別決定了對應記憶體的大小，那麼儲存型別則影響著對應記憶體的使用方式。所謂使用方式，具體說就是在什麼時間、程式的什麼地方可以使用變數，即變數的生命週期和作用域。

先了解一些基本常識。一、在程式執行時記憶體中有三個區域可以儲存變數：靜態儲存區、棧(stack)和堆(heap)。二、根據變數定義的位置可分為全域性變數(定義在函式體外的變數)和區域性變數(定義在函式體內的變數，包括形參)。

所有的全域性變數和靜態區域性變數(定義時使用關鍵字static)都儲存在靜態儲存區，其特點是：在編譯時分配記憶體空間並進行初始化。在程式執行期間，變數一直存在，直到程式結束，變數對應的記憶體空間才被釋放。

而所有的非靜態區域性變數(又稱為自動變數)儲存在棧(stack)中，其特點是：在變數所在的函式或模組被執行時動態建立，函式或模組執行完時，變數對應的記憶體空間被釋放。換句話說，函式或模組每被執行一次，區域性變數就會重新被分配空間。如果變數定義時沒有初始化，那麼變數中的值是隨機數。

所有用malloc分配的記憶體(又稱為動態記憶體)都在堆(heap)中，其特點是：一般通過指標來訪問動態分配的記憶體。即可以通過free來手動釋放動態記憶體，也可以在程式結束時由系統自動釋放。

以上討論的是變數的生命週期，下面來看作用域。作用域指的是變數的可見範圍，即在變數的生命週期內，程式的哪些部分可以使用該變數。

全域性變數的作用域從定義點開始一直到原始檔的結束。如果要在定義點之前使用全域性變數的話就需要使用關鍵字extern對作用域進行擴充套件。全域性變數預設是可以被其他檔案引用的。如果希望僅限於本檔案使用的話，需要在定義時使用關鍵字static。

對於區域性變數來說，無論是靜態區域性變數還是自動變數，作用域都僅限於定義該變數的函式或模組。

動態記憶體只要沒有被釋放就可以在程式的任何地方使用，前提是要知道動態記憶體的位址。

注：static加在全域性變數前影響的是作用域，加在區域性變數前影響的是生命週期。