一、基本概念

C语言中，标识符都有一定的可见范围，这些可见范围保证了标识符只能在一个有限的区域内使用，这个可见范围，被称为作用域（scope）。

软件开发中，尽量缩小标识符的作用域是一项基本原则，一个标识符的作用域超过它实际所需要的范围时，就会对整个软件的命名空间造成污染，导致一些不必要的名字冲突和误解。

例子：
    你在一个工程里，定义了一个全局变量int num,那么接下来工程里面所有的
    区域，你都将要注意，定义变量时，不能和其产生冲突或者误解

二、函数声明作用域

• 概念：在函数的声明式中定义的变量，其可见范围仅限于该声明式。
• 要点：

• 变量 num1 和 num2 只在函数声明式中可见。
• 变量 num1 和 num2 可以省略，但一般不这么做，它们的作用是对参数的注解。

• 示例代码

#include <stdio.h>

// (1)、函数声明作用域：
extern int func1(int num1, int num2);  // 变量只作用在这一行
extern int func2(int, int);            // 上面的语句可以写成这样，但一般不建议，因为变量名可以为我们提供参考


int main(int argc, char const *argv[])
{
    // (1)、在函数的声明式中定义的变量，其可见范围仅限于该声明式
    // num1 = 100;
    /*
        会报错：
            main.c:11:5: error: ‘num1’ undeclared (first use in this function)
                num1 = 100;
                ^  
        原因：
            1、你真的没有定义这个变量num1
            2、你定义了，但是num1变量，没能作用在你现在处在的内存区域中
    */

    
    
    return 0;
}

三、局部作用域

• 概念：在代码块中定义的变量，其可见范围从其定义处开始，到代码块结束为止。
• 要点：

• 代码块指的是一对花括号 { } 括起来的区域。
• 代码块可以嵌套包含，外层的标识符会被内嵌的同名标识符临时掩盖变得不可见。
• 代码块作用域的变量，由于其可见范围是局部的，因此被称为局部变量。

• 示例代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num2 = 100;                  // 存储与栈空间，作用于本函数(main)的{}括号里面
    
    { 
        int num2 = 200;             // 存储与栈空间，作用于包括它的{}括号里面
    
        {
            int num2 = 300; 
            num2 = 666;             // 优先使用最靠近它的{}括号(外层的标识符会被内嵌的同名标识符临时掩盖变得不可见)
            printf("num2(第三层) = %d\n", num2); 
        }
    
        printf("num2(第二层) = %d\n", num2); 
    
    }
    printf("num2(第一层) = %d\n", num2);    // printf函数因为在main函数的{}括号里，所以其打印的是作用范围在main函数的{}括号里num2变量
    
}

四、全局作用域

• 概念：在代码块外定义的变量，其可见范围可以跨越多个文件。
• 要点：

• 全局变量作用域在整个程序中，因此称其为全局变量
• 如果a文件想要访问b文件的全局变量，需要在a文件函数体外，使用extern关键字在变量前面 进行修饰
• 如果一个文件里的全局变量，只想作用于本文件，则在其前面加上static即可

• 图解：

• 示例代码：

main文件：

#include <stdio.h>
// 全局变量定义
int num3;                                // 存储与数据段的bss段中， 普通全局变量，跨文件可见(整个工程的文件都可以看到这个变量)
int num4 = 400;                          // 存储与数据段的data段中，普通全局变量，跨文件可见(整个工程的文件都可以看到这个变量)
static int num5;                         // 存储与数据段的bss段中， static全局变量，本文件可见(工程的其它文件不可以看到这个变量)
static int num6 = 600 ;                  // 存储与数据段的data段中，static全局变量，本文件可见(工程的其它文件不可以看到这个变量)

// 全局函数声明
extern void a_func_1(void);              // 代码区(没有内存空间，只是一段跳转地址)

int main(int argc, char const *argv[])
{
    num3 = 333;
    num4 = 444;
    printf("num3 = %d\n", num3);
    printf("num4 = %d\n", num4);
    

    // a_func_1();
    /*
        报错：
            a.c:(.text+0x27): undefined reference to `num5'
            a.c:(.text+0x31): undefined reference to `num5'
        原因：
            num5和num6由于在其它文件(a.c)不可见，其它文件(a.c)又调用了，这样会报错了
    */
}

a.c文件

#include <stdio.h>
/*
    说明：
        对于函数：
            extern可以省略的，依然还是表示函数声明(因为你可以轻而易举的区分出谁
            是定义，谁是声明(有多条语句的就是定义，只有一条语句并且还有结束符;号的就是声明))
        对于全局变量：
            extern不可以省略的，因为可能会将其当成定义来对待(尤其是你没有初始化的时候)

    总结(给大家的建议)：
        不论是函数，还是全局变量，都用extern来声明，不要省略不写

*/
// 全局变量声明
extern int num3;    // 代码区，在本文件可见
extern int num5;    // 代码区，在本文件不可见(因为main函数使用static进行了修饰，掩盖了这个变量，所以找不到了)

// 全局函数定义
void a_func_1(void) // 既是在代码区(代码文本+跳转地址)，又在栈区(函数的具体内容)
{
    num3 = 100;
    printf("num3 = %d\n", num3);

    num5 = 555;
    printf("num5 = %d\n", num5);
}

五、作用域的临时掩盖

如果有多个不同的作用域相互嵌套，那么小范围的作用域会临时 “遮蔽” 大范围的作用域中的同名标识符，被 “遮蔽” 的标识符不会消失，只是临时失去可见性。

• 示例代码：

int a = 100;

// 函数代码块1
int main(void)
{
    printf("%d\n", a); // 输出100
    int a = 200;
    printf("%d\n", a); // 输出200
   
    // 代码块2 
    {
        printf("%d\n", a); // 输出200
        int a = 300;
        printf("%d\n", a); // 输出300
    }
    printf("%d\n", a); // 输出200
}

void f()
{
    printf("%d\n", a); // 输出100
}

六、static关键字

C语言的一大特色，是相同的关键字，在不同的场合下，具有不同的含义。static关键字在C语言中有两个不同的作用：

1. 将可见范围设定为标识符所在的文件：

• 修饰全局变量：使得全局变量由原来的跨文件可见，变成仅限于本文件可见。
• 修饰普通函数：使得函数由原来的跨文件可见，变成仅限于本文件可见。

1. 将存储区域设定为数据段：

修饰局部变量：使得局部变量由原来存储在栈内存，变成存储在数据段。

• 示例代码：

    int a; // 普通全局变量，跨文件可见
static int b; // 静态全局变量，仅限本文件可见

void f1()        // 普通函数，跨文件可见
{}

static void f2() // 静态函数，仅限本文件可见
{}

int main()
{
           int c; // 普通局部变量，存储于栈内存
    static int d; // 静态局部变量，存储于数据段
}

至此，希望看完这篇文章的你有所收获，我是Bardb，译音八分贝，道友，下期见！