卷首語：
C語言的強大之處，在於其對內存的控制能力。而內存的控制則是通過變量的控制來進行。
變量的內存空間來自於哪裡?堆、棧、還是靜態存儲區。以及各變量的作用域，是理解本文的關鍵。
C 抽象概念藍色文本藍色背景
引導題：下面的代碼合法嗎？猜猜m的值是多少？
猜猜： m的值是多少？
講解：內層定義覆蓋(hide)外部定義
第3行：聲明並定義一個全局變量 m， 初始值為30；
第6行：打印m的值，此時看到的是全局變量m；結果：m=30
第9行：定義一個局部變量m，其名同全局變量m，此時發生hide，內層m將覆蓋外層m;
int m=m;
實際等效為：
int m;
m=m;
所以，由於其實局部（自動）變量，且尚未賦值，所以結果是一個隨機數，可能是0，也可能是其它隨機值。
第10行： m++；實際作用的是局部變量m
第11行：代碼塊 } 右花括號出現，花括號內局部變量均被銷燬。
第12行：因為之前花括號內局部變量m，因作用域結束而被銷燬，順應的外層m已經恢復作用，所以打印的是外層m的值，m=10;
總結：要理解本題，就要先理解變量的作用域，什麼是全局變量，什麼是局部變量，以及其覆蓋機制。這經常用來做面試題，但實際寫代碼，我們應該避免這種寫法。
例1：運行結果
看完了上面這個例子，相信你已經體會到C語言的細節部分，一個小小的變量，換個寫法，就把自己考住了，看樣子有許多要注意的地方，需要系統的學習一下！
作用域、鏈接及存儲時期
C語言的任何一個變量，均可以用三個要素進行描述：作用域、鏈接、存儲時期，三者的搭配組合，就出現了5種變量類別，如表一。（其實，還有第6種，後續介紹）
（1）作用域：即變量的有效範圍。如塊作用域(block scope)、文件作用域(file scope)、函數原型作用域。
表一：C語言的5種存儲類
（2）鏈接：任意變量必有其一：外部鏈接（external linkage）、內部鏈接（internal linkage）、空鏈接（no linkage）。
一個具有外部鏈接的變量，可以在任何地方使用。具有內部鏈接的變量，可以在文件內任意位置訪問。而無鏈接的變量，則其變量名不可被其作用域之外的地方訪問。
所以鏈接，其實質暗示著變量的存儲位置，具有鏈接的變量，均是編譯時就分配了內存，且存放在靜態存儲區，其存放位置，即地址，不會再改變。所以稱為有鏈接。自動變量（局部變量），則存儲在棧中，在函數（塊內）定義時被創建，函數（塊）結束，即被銷燬。所以不具備“鏈接”，即不具備程序全生命週期的固定存儲位置（地址）。
而鏈接又區分內部和外部，區別只在於，是否使用static關鍵字進行修飾。
特例：無鏈接的靜態變量
即在函數、代碼塊內部創建的static變量，它具有代碼塊作用域、存放在靜態存儲區，卻又無鏈接。
這類變量只在編譯的時候初始化一次。若無初始化則默認為0。執行的時候，初始化語句被跳過（同其他有鏈接的變量一樣，代碼已經在編譯時完成，所以不會在運行時再運行一次。）
但是我們知道存放在靜態存儲區的變量，其位置是固定的，也即是全生命週期可見，那為什麼是無鏈接呢？實質是變量的標識符（變量名），因為定義為局部，所以限定了其變量名的可見範圍，但我們可以通過外層指針間接訪問它。可用下圖實驗驗證。
（3）存儲時期：靜態存儲時期（static storage duration）和自動存儲時期（automatic storage duration）。如果一個變量是靜態儲存時期，則其在程序執行期間將一直存在。如是自動存儲時期，則在定義時創建，作用域結束時即銷燬。靜態存儲並非單單指通過static修飾的變量。作為無static修飾的全局變量，其也是具有靜態存儲時期的。
簡之：關鍵看變量的內存分配在哪個位置，靜態存儲區、棧，還是堆。
聲明與定義的區別，何謂聲明，何謂定義？
舉個例子，來看下給初學者費勁腦子的聲明和定義，究竟有何區別？
第3行：定義了一個名叫m的全局變量，為其分配了內存空間，並初始化賦值。稱之為定義式聲明（defining declaration）。記住，關鍵！是分配了內存。
第6行：聲明，告訴編譯器，我要引用一個其他地方定義過的名叫m的變量。不會產生內存分配，這類聲明稱之為引用聲明（referencing declaration）。
什麼是棧、堆、靜態存儲區
堆棧經常放在一起稱呼，但是堆和棧其實是不一樣的東西。在這裡就要引出我們之前提到的第6種存儲類型。這類存儲沒有名字，其產生和控制均由程序員控制。
第6個存儲類，來之於堆的malloc()類型
就是malloc()分配的空間類型，需要賦值給一個指針變量才能間接使用，用完需要free()，否則產生內存洩漏。所分配的空間在free()之前，都是可用的，只要你記住它的地址。malloc()的內存，來自於堆（heap）
堆（heap）
一個存儲區域，所分配的是連續的地址，會分配失敗，優點是空間大，動態分配。
malloc()的關鍵是所分配的內存來自於堆！
缺點是但頻繁的malloc/free會導致內存碎片產生，導致系統運行效率降低，且堆的分配速度遠慢於棧的分配，只不過，棧的空間相對較小。如有不但會導致棧溢出。
棧(stack)
棧是一塊連續的內存區域，大小是操作系統預定好的，在程序進程創建的時候分配。
棧的使用遵循FILO先進後出的原則，在數據結構這門課了對它的算法有著重的介紹。
棧主要用於存儲自動變量，也就是局部變量、函數返回值等等。優點是速度快、效率高。CPU一般都有入棧及出棧指令，所以其效率是指令級別的。缺點就是空間太小（2MB左右）。
靜態存儲區
全局變量、static修飾的變量以及const修飾的常量，以及字符串常量均儲存在靜態儲存區。所謂靜態，不是指static，而是指其空間和位置是固定的，並且在編譯時就已經決定。
總結，綜合下舉個例子
綜合，舉個例子做總結
可以看到其中的字符串常量P1和P2，地址是相同的，但P3則是一個局部變量，創建在棧上，存儲了一個和P1、P2相同的字符串。
執行結果
卷尾語：
C的這些變量涉及的內容同樣適用於C++；以及部分適用於其它語言。編程語言都是相通的，學會C之後，學習其他語言也就非常容易了。
時間有限，auto, register, static, extern；volatile, restrict， const將在篇二中做講解。
歡迎校正，評論，有疑問的可以私信，每天都會抽空回答。
閱讀更多 TV玩家 的文章
