C语言第02讲 全局变量和局部变量

嵌入式实时系统中局部变量和全局变量一、首先简要介绍局部变量和全局变量区别（1）作用域全局变量具有全局作用域，适用于所有源文件。

但在不包含全局变量定义的文件中，需使用extern关键字声明这个全局变量后，方可正常使用。

静态全局变量也具有全局作用域。

它与全局变量的区别是，它仅仅作用于定义它的文件，程序中其他文件不可用。

局部变量只有局部作用域。

只在函数执行期间存在，当函数调用结束后，变量将被撤销，其所占用内存被收回。

静态局部变量只有局部作用域。

它从初始化到函数运行结束一直存在，在整个程序运行期间一直有效。

它与全局变量的区别在于，全局变量对所有函数可见，而静态局部变量只对自己的函数始终可见。

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

二、Cortex-M3内核中MSP/PSP1、在CM3处理器中有两个堆栈指针MSP/PSP，这两个都是R13/SP，R13是Banked。

MSP：它有OS内核、异常服务历程以及所有需要特权访问的应用程序代码访问。

程序复位默认使用MSP。

PSP：用于常规的应用程序代码。

通过CM3的CONTROL寄存器可选择当前使用哪个堆栈指针。

2、图1上图1所示为未使用OS时，堆栈的使用情况。

图2上图2所示为使用OS时，堆栈的使用情况。

3、使用OS时，MSP及PSP跳转状态及任务堆栈切换时变化1）任务切换前的状态假设系统中有两个任务，Task1和Task2，Task1是当前正在运行的任务（由OSTCBCur指出），Task2处于挂起状态。

那么进入OS_CPU_PendSVHandler中断前，堆栈状态如下图所示。

CPU处于线程状态，使用PSP堆栈工作，PSP指向Task1的堆栈。

CPU中的各寄存器是Task1当前任务的寄存器值。

Task2处于挂起状态，Task2的堆栈指针由TCB2的SP变量保存着。

在Task2的堆栈底部，保存有两部分数据，一部分是CPU中断时自动保存到堆栈的寄存器变量（包括xPSR,PC,LR,R12,R0~R3），另一部分是uCOS额外保存的寄存器变量(R4~R11)，这些寄存器保存了Task2挂起前的所有数据。

{ int c;
c=a＞b?a:b;
//把a和b中的大者
存放在c中
return (c);
局部变量a的作用范围 全局变量b的作用范围
形参a,b的作用范围
运行结果： max=8
程序分析：在此例中，故意重复使用a和b3变量名，请 读者区别不同的a和b的含义和作用范围。程序第二行定义了 全局变量a和b，并使之初始化。第三行是main函数，在 main函数中（第六行）定义了一个局部变量a。局部变量a 的作用范围为第6-8行。在此范围内全局变量a 被局部变量a 屏蔽，相当于全局变量a在此范围内不存在（即它不起作 用），而全局变量b在此范围内有效。因此第六行max（a， b）的实参a应是局部变量a，所以max（a，b）相当于max （8,5）。它的值为8。
全局变量
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为外部 变量，外部变量是全局变量（也称全程变量）。全局变量可以为本 文件中其他函数所共用。它的有效范围 为从定义变量的位置开始到 本源文件结束。 注意:在函数内定义的变量是局部变量，在函数外定义的变量是全局 变量。
分析下面的程序段： int p=1,q=5; float f1(int a) {
为了便于区别全局变量和局部变量，在C程序设计人员中有一个习惯 （但非规定），将全局变量名的第一个字母用大写表示。
例7.14 有一个一维数组，内放10个学生成绩，写一个函数，当主函数 调用此函数后，能求出平均分，最高分和最低分。
解题思路：调用一个函数可以得到函数的返回值，现在希望通过函数 调用能得到3个结果。可以利用全局变量来达到此目的。
(4) 在一个函数内部,可以在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”。

递归的优缺点
优点：为某些编程问题提供了最简单的解 决办法
缺点：递归算法会很快的耗尽计算机的内 存资源，难于维护和阅读
本讲内容
基本函数概念 函数的递归 局部变量和全局变量 变量的存储类别
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。这称为“局部变量”
从用户使用的角度看，函数有两种： 标准函数，即库函数。这是由系统提供的，用户不必自己定义这 些函数，可以直接使用它们。应该说明，每个系统提供的库函数 的数量和功能不同，当然有一些基本的函数是共同的 用户自己定义的函数，以解决用户的专门需要
从函数的形式看，函数分两类 无参函数。在调用无参函数时，主调函数并不将数据传送给被调 用函数，一般用来执行指定的一组操作。无参函数可以带回或不 带回函数值，但一般以不带回函数值的居多 有参函数。在调用函数时，在主调函数和被调用函数之间有参数 传递，也就是说，主调函数可以将数据传给被调用函数使用，被 调用函数中的数据也可以带回来供主调函数使用。
编写和使用一个简单的函数
带参数的函数
定义带参数的函数（形式参数）
函数定义以下面的ANSI C函数头开始
ANSI C也接受ANSI之前的形式，但将其视 为废弃不用的形式
调用带参数的函数（实际参数）
使用实际参数对形式参数赋值 实际参数可以是常量、变量或一个复杂的
表达式
调用带参数的函数（实际参数）
float fl(int a) {int b,c; … }
a,b,c有效
Char f2(int x,int y)
{int i,j; … }
x,y,i,j有效

c语⾔全局变量和局部变量问题及解决汇总答：能，局部会屏蔽全局。

要⽤全局变量，需要使⽤"::"局部变量可以与全局变量同名，在函数内引⽤这个变量时，会⽤到同名的局部变量，⽽不会⽤到全局变量。

对于有些编译器⽽⾔，在同⼀个函数内可以定义多个同名的局部变量，⽐如在两个循环体内都定义⼀个同名的局部变量，⽽那个局部变量的作⽤域就在那个循环体内。

答：extern可以⽤引⽤头⽂件的⽅式，也可以⽤extern关键字，如果⽤引⽤头⽂件⽅式来引⽤某个在头⽂件中声明的全局变理，假定你将那个变写错了，那么在编译期间会报错，如果你⽤extern⽅式引⽤时，假定你犯了同样的错误，那么在编译期间不会报错，⽽在连接期间报错。

答：可以，在不同的C⽂件中以static形式来声明同名全局变量。

可以在不同的C⽂件中声明同名的全局变量，前提是其中只能有⼀个C⽂件中对此变量赋初值，此时连接不会出错static局部变量和普通局部变量有什么区别？static函数与普通函数有什么区别？全局变量(外部变量)的说明之前再冠以static 就构成了静态的全局变量。

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并⽆不同。

这两者的区别虽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，在同⼀源程序的其它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，因此可以避免在其它源⽂件中引起错误。

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它的存储⽅式即改变了它的⽣存期。

把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作⽤域，限制了它的使⽤范围。

static函数与普通函数作⽤域不同，仅在本⽂件。

只在当前源⽂件中使⽤的函数应该说明为内部函数(static)，内部函数应该在当前源⽂件中说明和定义。