C 语言中的全局变量

全局变量

在 C 编程语言中，全局变量是指在所有函数外部(通常位于程序顶部)定义的变量。全局变量会在程序的整个生命周期内保存其值，并且可以在程序定义的任何函数内部访问它们。

如果一个函数访问并修改了全局变量的值，则更新后的值可供其他函数调用使用。

如果某个变量在某个文件中定义，那么您仍然可以使用 extern 关键字在另一个代码模块中将其作为全局变量访问。 extern 关键字也可用于访问全局变量，而不是同名的局部变量。

声明全局变量

C 语言中全局变量的声明类似于普通(局部)变量的声明，但全局变量是在函数之外声明的。

语法

请考虑以下声明全局变量的语法:

data_type variable_name;

// main 函数或任何函数
int main()
{
}

C 语言全局变量示例

以下程序展示了如何在程序中使用全局变量:

#include <stdio.h>

/*全局变量声明*/
int g = 10;

int main(){

   /*局部变量声明*/
   int a;

   /* actual initialization */
   a = g * 2;
   printf("Value of a = %d, and g = %d
", a, g);
   
   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Value of a = 20, and g = 10

访问全局变量

全局变量在 C 程序中的所有函数中均可访问。如果任何函数更新了全局变量的值，则其更新后的值随后将对所有其他函数可用。

示例

以下示例演示了如何在 C 语言中访问全局变量:

#include <stdio.h>

/*全局变量声明*/
int g = 10;

int function1();
int function2();

int main(){

   printf("Value of Global variable g = %d
", g);
   
   function1();
   printf("Updated value of Global variable g = %d
", g);
   
   function2();
   printf("Updated value of Global variable g = %d
", g);
   
   return 0;
}

int function1(){
   g = g + 10;
   printf("New value of g in function1(): %d
", g);
   return 0;
}

int function2(){  
   printf("The value of g in function2(): %d
", g);
   g = g + 10;
   return 0;
}

运行代码并检查其输出 −

Value of Global variable g = 10
New value of g in function1(): 20
Updated value of Global variable g = 20
The value of g in function2(): 20
Updated value of Global variable g = 30

全局变量的作用域和可访问性

全局变量仅适用于在其声明后定义的函数。全局变量在任何函数外部声明，因此默认情况下，同一文件内的所有函数都可以访问它们。

示例

在此示例中，我们在 main() 函数 之前声明了一个全局变量 (x)。在 main() 函数之后但在 function1() 之前声明了另一个全局变量 y。在这种情况下，变量 y 虽然是一个全局变量，但由于它是在 main() 函数之后声明的，因此无法在 main() 函数中使用。因此，您会收到错误。

#include <stdio.h>

/*全局变量声明*/
int x = 10;

int function1();

int main(){

   printf("value of Global variable x= %d y=%d
", x, y);
   function1();
   return 0;
}

int y = 20;

int function1(){
   printf ("Value of Global variable x = %d y = %d
", x, y);
}

当您运行此代码时，它将产生一个错误 -

Line no 11: error: 'y' undeclared (first use in this function)
   11 | printf ("Value of Global variable x = %d y = %d
", x, y);
      |                                                     ^

使用 extern 关键字访问全局变量

如果程序中存在同名局部变量，而您想访问全局变量，则应使用 extern 关键字。

示例

在此 C 程序中，我们有一个全局变量和一个同名局部变量 (x)。现在，让我们看看如何使用关键字"extern"来避免混淆 -

#include <stdio.h>

// 全局变量 x
int x = 50;

int main(){

   // 局部变量 x
   int x = 10;{
      extern int x;
      printf("Value of global x is %d
", x);
   }

   printf("Value of local x is %d
", x);

   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Value of global x is 50
Value of local x is 10

避免使用全局变量

全局变量可以简化编程逻辑。它们可以跨函数访问，并且您无需使用参数传递技术将变量从一个函数传递到另一个函数。但是，在 C 程序中使用过多的全局变量既不明智也不高效，因为这些变量占用的内存直到程序结束才会释放。

使用全局声明不被认为是一种良好的编程习惯，因为它没有实现结构化方法。从安全角度来看，也不建议使用全局声明，因为它们可以被所有函数访问。最后，使用全局声明会使程序难以调试、维护和扩展。