局部变量

定义:局部变量指在程序中只在特定过程或函数中可以访问的变量。换言之，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，在此函数以外时不能使用这些变量的，它们称为局部变量。

全局变量

定义：在函数外定义的变量是外部变量，外部变量就是全局变量，全局变量可以为本文件中其它函数所共用，它的有效范围从定义变量的位置开始到本源文件结束。

局部变量与全局变量的区别

局部变量可以与全局变量重名,但是局部变量会屏蔽全局变量。在函数体内引用变量会用到同名的局部变量而不是全局变量，对于一些编译器来说，在同一个函数体内可以定义多个同名的局部变量。例如我们可以在一个函数内部，在两个循环中都定义同名的局部变量i，而局部变量i的作用域在那个循环体内。
1.作用域不同：全局变量的作用域为整个程序，而局部变量的作用域为当前函数或循环等;

2.内存存储方式不同：全局变量存储在全局数据区中，局部变量存储在栈区;

3.生命期不同：全局变量的生命期和主程序一样，随程序的销毁而销毁，局部变量在函数内部或循环内部，随函数的退出或循环退出就不存在了;

4.使用方式不同：全局变量在声明后程序的各个部分都可以用到，但是局部变量只能在局部使用。函数内部会优先使用局部变量再使用全局变量

特别注意：局部变量不能赋值为与全局变量同名的值

静态变量：

定义：在程序运行期间分配固定的存储空间的变量，叫做静态变量 。
关键字：static
特别说明：静态变量自然是属于静态存储方式，但是属于静态存储方式的量不一定就是静态变量， 例如外部变量虽属于静态存储方式，但不一定是静态变量，必须由 static加以定义后才能成为静态外部变量，或称静态全局变量；对于自动变量，它属于动态存储方式， 但是也可以用static定义它为静态自动变量，或称静态局部变量，从而成为静态存储方式。

特点：

(1)静态局部变量在函数内定义，但不像自动变量那样，当调用时就存在，退出函数时就消失。静态局部变量始终存在着，也就是说它的生存期为整个源程序。

(2)静态局部变量的生存期虽然为整个源程序，但是其作用域仍与自动变量相同，即只能在定义该变量的函数内使用该变量。退出该函数后， 尽管该变量还继续存在，但不能使用它。

(3)允许对构造类静态局部量赋初值。若未赋以初值，则由系统自动赋值。数值型变量自动赋初值0，字符型变量赋空字符。

(4)对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值，则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值，则其值是不定的。 根据静态局部变量的特点， 可以看出它是一种生存期为整个源文件的量。虽然离开定义它的函数后不能使用，但如再次调用定义它的函数时，它又可继续使用， 而且保存了前次被调用后留下的值。 因此，当多次调用一个函数且要求在调用之间保留某些变量的值时，可考虑采用静态局部变量。虽然用全局变量也可以达到上述目的，但全局变量有时会造成意外的副作用，因此仍以采用局部静态变量为宜。

三者区别：

一、从作用域看：

C++变量根据定义的位置的不同的生命周期，具有不同的作用域，可分为：全局作用域，局部作用域，语句作用域，类作用域，命名空间作用域和文件作用域。

1.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，其他不包含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。

2.局部变量具有局部作用域，它是自动对象（auto），它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，函数的一次调用执行结束后，变量被撤销，其所占用的内存也被收回。

3.静态局部变量具有局部作用域，它只被初始化一次，自从第一次被初始化直到程序运行结束都一直存在，它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。

4.静态全局变量也具有全局作用域，它与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话，它作用于定义它的文件里，不能作用到其它文件里，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名字的静态全局变量，它们也是不同的变量。

二、从分配内存空间看：

1.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，而局部变量在栈里分配空间

2.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。

Tips:

A.若全局变量仅在单个C文件中访问，则可以将这个变量修改为静态全局变量，以降低模块间的耦合度；

B.若全局变量仅由单个函数访问，则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量，以降低模块间的耦合度；

C.设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时，需要考虑重入问题，因为他们都放在静态数据存储区，全局可见；

D.如果我们需要一个可重入的函数，那么，我们一定要避免函数中使用static变量(这样的函数被称为：带“内部存储器”功能的的函数)

E.函数中必须要使用static变量情况:比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。