较全局变量、全局静态变量、局部变量、局部静态变量

比较全局变量、全局静态变量、局部变量、局部静态变量的区别，他们在编译完后存储位置在什么地方、初始化值在什么地方、内存什么时候分配、赋初值对这些变量有哪些影响等。要弄清楚这些问题，首先要弄清楚下面几个知识点。

    C语言分下面几个存储区：

    1、栈区(stack) 由编译器在需要的时候自动分配释放，在不需要的时候就自动清除的变量存储区。通常存放的变量是函数的参数值、局部变量的值等，其操作方式类似于数据结构中的栈。

    2、堆区(heap) 一般由程序员去分配释放，和编译器完全没有关系，直接由我们的应用程序去控制，一般分配一块内存就对应一个回收一块内存。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。

    3、全局(静态存储区) 全局变量和静态变量的存储是放在一块内存中的，全局变量又分为初始化的和未初始化的。初始化的全局变量和静态变量存储在一块区域内，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序运行结束后由系统释放。

    4、常量存储区这是一块比较特殊的存储区，他存放的是常量，不允许修改的常量。

    5、程序代码段存放函数体的二进制代码。

   

    内存中存放数据的数据段有以下几种：

    1、bss 是英文block started by symbol的简称，通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，在程序载入时由内核清0。bss段属于静态内存分配。它的初始值也是由用户自己定义的链接定位文件所确定，用户应该将它定义在可读写的ram区内，源程序中使用malloc分配的内存就是这一块，它不是根据data大小确定，主要由程序中同时分配内存最大值所确定，不过如果超出了范围，也就是分配失败，可以等空间释放之后再分配。

    2、text 段是程序代码段，在at91库中是表示程序段的大小，它是由编译器在编译连接时自动计算的，当你在链接定位文件中将该符号放置在代码段后，那么该符号表示的值就是代码段大小，编译连接时，该符号所代表的值会自动代入到源程序中。

    3、data 包含静态初始化的数据，所以有初值的全局变量和static变量在data区。段的起始位置也是由连接定位文件所确定，大小在编译连接时自动分配，它和你的程序大小没有关系，但和程序使用到的全局变量，常量数量相关。

    4、stack 保存函数的局部变量和参数。是一种“后进先出”（last in first out，lifo）的数据结构，这意味着最后放到栈上的数据，将会是第一个从栈上移走的数据。对于哪些暂时存储的信息，和不需要长时间保存的信息来说，lifo这种数据结构非常理想。在调用函数或过程后，系统通常会清除栈上保存的局部变量、函数调用信息及其它的信息。栈另外一个重要的特征是，它的地址空间“向下减少”，即当栈上保存的数据越多，栈的地址就越低。栈（stack）的顶部在可读写的ram区的最后。

    5、heap 保存函数内部动态分配内存，是另外一种用来保存程序信息的数据结构，更准确的说是保存程序的动态变量。堆是“先进先出”（first in first out，fifo）数据结构。它只允许在堆的一端插入数据，在另一端移走数据。堆的地址空间“向上增加”，即当堆上保存的数据越多，堆的地址就越高。

 

    变量可以分为全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量。

    按照存储区分：全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的全局数据区，局部变量存放在内存的栈区。

    按作用域分：全局变量在整个工程文件内都有效；静态全局变量只在定义它的文件内有效；静态局部变量只在定义它的函数内有效，只是程序仅分配一次内存，函数返回后，该变量不会消失；局部变量在定义它的函数内有效，但是函数返回后失效。

    全局变量和静态变量如果没有手工初始化，则由编译器初始化为0.局部变量的值是不可知的。静态变量和全部变量完全是两码事。

    静态变量是相对于自动变量，之所以称为静态变量，是说静态变量不是随着程序作用域的改变而销毁，但是静态变量的访问受到作用域的制约。自动变量是在函数调用栈中分配的，因此随着函数的退出，自动变量不能继续保存原来的值。而静态变量是在堆中分配的，编译器会对静态变量进行初始化，并且静态变量在整个程序中只有一个，而不像自动变量那样，会根据函数调用的不同具有多个副本。静态变量的值在函数退出后不变。

    全局变量是指变量的作用域范围是全局可见的，而变量作用域决定于变量生命的位置。就是说在所有花括号之外声明的变量既是全局变量。

 

    各个变量的比较区别。

    从作用域看：

    全局变量和局部变量：全局变量和局部变量的区别主要在于身存周期不同，全局变量在整个程序生成期可见，局部变量在自己的作用域可见。全局变量的内存分配是静态的，如果没有赋初值，会被初始化为0。局部变量的内存分配是动态的，位于堆栈中，如果没有初始化，初值视当前内存内的值而定。

    全局变量具有全局作用域。全局变量只需在一个源文件中定义，就可以作用于所有的源文件。当然，其他不包括全局变量定义的源文件需要用extern关键字再次声明这个全局变量。

    静态全局变量也具有全局作用域，他与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话，他作用于定义它的文件里，不能作用到其他文件里，即被static关键字修饰过的变量具有文件作用域。这样即使两个不同的源文件都定义了相同的静态全局变量，他们也是不同的变量。

    局部变量也只有局部作用域，他是自动对象，他在程序运行期间不是一直存在，而是只在函数执行期间存在，函数的一次调用结束后，变量就被撤销，其所占用的内存也被收回。

    静态局部变量具有局部作用域。它只被初始化一次，自从第一次初始化直到程序与你新内阁结束都一直存在，他和全局变量的区别在于全局变量对所有的函数都是可见的，而静态局部变量只对定义自己的函数体始终可见。

    从内存分配看：

    全局变量、静态局部变量、静态全局变量都在静态存储区分配空间，而局部变量在栈分配空间。

    全局变量本身就是静态存储方式，静态全局变量当然也是静态存储方式。这两者在存储方式上没有什么不同。区别在于非静态全局变量的作用域是整个源程序，当一个源程序由多个源文件组成时，非静态的全局变量在各个源文件中都是有效的。而静态全局变量则限制了其作用域，即只在定义该变量的源文件内有效，在同一源程序的其他源文件中不能使用它。由于静态全局变量的作用域局限于一个源文件内，只能为该源文件内的函数公用，因此可以避免在其他源文件中引起错误。

    1、静态变量会被放在程序的静态数据存储区里，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是他与堆栈变量和堆变量的区别

    2、变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用域范围内可见。这一点是他与全局变量的区别。

    从以上分析可以看出，把局部变量改变为静态变量后是改变了他的存储方式，即改变了他的生存期。把全局变量改变为静态变量后是改变了他的作用域，限制了他的使用范围，因此static这个说明符在不同的地方起的作用是不同的。

    不同类型的变量在内存中的位置：

    1、 已经初始化的全局变量存放与data数据段；未初始化的全局变量存放与bss数据段。

    2、 静态的全局变量存放与data数据段

    3、 局部变量存放在栈上。

    4、 静态局部变量，并不是在调用函数时分配函数返回时释放，而是像全局变量一样静态分配，存放data数据段，但它的作用域在函数中起作用。

   

    下图是内存中的简要分布图，可以更直观的理解个类型变量在内存中的存放位置，图1。

 

栈(高内存地址)

堆

BSS段

Data数据段

程序代码数据段(低内存地址)

图 1

以上是我的一些理解，说的不对的地方，望各位网友加以指正！！！