iOS基础:全局变量·静态变量·局部变量·自动变量（static、extern、全局静态区、堆区、栈区）

引言：包括百度、中兴在内的很多公司都曾在笔试面试中出过下面题目

• 问题：全局变量和局部变量在内存中是否有区别？如果有，是什么区别？
• 解析：有区别。全局变量保存在内存的全局存储区中，占用静态的存储单元；局部变量保存在栈中，只有在所在函数被调用时才动态地为变量分配存储单元。

区分三种变量的特点，如果只看声明位置和访问范围，肯定不够深刻的，需要进一步理解在内存中的不同。所以，这里我们来复习总结一下三种变量的特点，区分巩固基础知识。

1. 全局变量

1.1 全局变量

• 函数外面声明
• 可以跨文件访问
• 可以在声明时赋上初始值
• 如果没有赋初始值，系统自动赋值为0
• 存储位置：既非堆，也非栈，而是专门的【全局（静态）存储区static】！

注意

例如，我们在A类中声明和定义一个全局变量lastNum，类似如下

float lastNum;//仅声明
float lastNum = 10.0;//声明和定义

1.2 关于extern关键字

要注意的是，全局变量可以在许多地方声明 为extern，但定义（赋初值）只能一次。而上面的代码既声明，也定义了一个全局变量lastNum。其中，定义的时候并不需要extern专门来修饰。倒是在其他不需要定义该全局变量的地方，需要extern来修饰该全局变量，声明要调用外部变量了。

用法1

• 我们在B类想调用A类中声明和定义的全局lastNum时，并且B类也没有导入A类，这时，需要在B类中做extern float lastNum;这样声明。这样就告诉系统，我要访问其他文件中定义的这个全局变量了。注意点：此时，B类通过extern调用A类声明的全局变量时，B类中并不需要导入A类，例如类似import A.h等等。

A.m 中定义和声明全局变量

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B.m 中extern并调用全局变量

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用法2.

• 我们在A.m文件中声明和定义的全局lastNum时，同时在A.h文件中做extern float lastNum;这样的声明。在需要在B类中导入A类头文件，就不需要在B类中专门做extern float lastNum;这样的声明了。这样就告诉系统，其它访问A文件中定义的这个全局变量了，导入A类即可使用。

A.m 中声明全局变量

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A.h中extern全局变量

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B.m中importA.m类并调用全局变量

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2. 静态变量

• 函数外面 或 内部声明（即可修饰原全局变量亦可修饰原局部变量）
• 仅声明该变量的文件可以访问
• 可以在声明时赋上初始值
• 如果没有赋初始值，系统自动赋值为0
• 存储位置：既非堆，也非栈，而是专门的【全局（静态）存储区static】！

static float lastNum;
static float lastNum = 10.0;

3. 局部变量（自动变量）

• 函数内部声明
• 仅当函数执行时存在
• 仅在本文件本函数内可访问
• 存储位置：自动保存在函数的每次执行的【栈帧】中，并随着函数结束后自动释放，另外，函数每次执行则保存在【栈】中

- (float)caculateResult{
 float a = 1.0;
 float b = 2.0;
 return a + b;
}

4. 内存分区

堆和栈首先要清楚的是程序对内存的使用分为以下几个区：

• 栈区（stack）：由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。操作方式类似于数据结构中的栈。
• 堆区（heap）：一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。与数据结构中的堆是两码事，分配方式类似于链表。
• 全局区（static）：全局变量和静态变量存放在此。
• 文字常量区：常量字符串放在此，程序结束后由系统释放。
• 程序代码区：存放函数体的二进制代码。

5. 后面的话

• 与全局变量相比，静态变量存储位置一样，声明位置如果也一样（函数外部），静态变量这时跟全局变量有什么区别？就是为了限制访问范围，静态变量仅当前声明该变量文件里面的代码可以访问。而全局变量可以同一工程跨文件访问，可能会引起严重的混淆问题。
• 区分：内存结构（计算机系统原理）里面的【堆】跟数据结构（算法与数据结构）里面的【堆】是两回事

6. 拓展阅读

• 进一步理解函数调用与内存中的栈与栈帧之间的关系，可以阅读 http://www.jianshu.com/p/e7a22923867f
• 进一步理解内存的分区，包括堆，栈，全局区等等，可以阅读 http://www.jianshu.com/p/a4335855154e