C언어 변수의 유효 범위 - 전역 변수, 지역 변수, 정적 변수, 레지스터 변수

C언어에서는 범위에 따라 변수의 접근에 제한이 있다.

변수의 종류에 따라 유효 범위, 초기화 유무, 선언 위치, 메모리 소멸 시기, 저장장소 등등 조금씩 차이가 있다.

 

전역 변수

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함수 외에서 선언을 하고 프로그램 전체에서 유효하다.

전역 변수는 선언 시 초깃값이 0으로 초기화된다.

전역 변수는 프로그램이 종료 시 전역 변수의 메모리는 소멸된다.

#include <stdio.h>

int	local_variable; //전역변수 선언, 초기값 0

int	main() 
{
	printf("%d",local_variable); //local_variable 변수는 전역 변수이기 때문에 변수 사용 가능
	return 0 ;
}

//결과값 0

 

지역 변수

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함수(블럭) 내에서 선언을 하고 함수(블럭) 내에서만 유효하다. 블록이 종료되면 메모리는 소멸된다.

*C언어에서 중괄호로 묶은 부분을 블럭이라 한다.

*배열을 선언할 때 값을 지정할 때 사용되는 중괄호는 예외다.
지역 변수는 선언 시 초깃값이 초기화가 안되어 있어 쓰레기 값이 들어간다.

//블럭 형태
void function()
{
    // 함수의 블록
}

for (;;)
{
    // fo문의 블록
}

if (조건)
{
    // if문의 블록
}

{
    // 중괄호만으로 이루어진 블록
}

#include <stdio.h>

int main()
{
	int	num1 = 11; 
    {	//블럭 시작
        int num2 = 22;			//블럭 내의 변수 선언 지역 변수
        printf("블럭 내에서의 num1 print test : %d\n", num1);	// 결과 11
    }	//블럭 종료
    printf("블럭 외에서의 num2 print test%d\n", num2); //컴파일 에러
    //num2는 블럭내에서 선언해서 블록 바깥에서는 num1을 사용할 수 없다
	
    return 0;
}

num1은 블럭 내부에 있는 printf에서 출력이 가능하다.

num1은 main함수가 끝이 나야 소멸되는 변수이다, 그래서 블럭 내부에서도 num1의 값은 존재하기 때문에 출력이 가능하다.

변수 num2는 두 번째 중괄호(블럭) 내에서 선언된 지역 변수이다.

num2가 선언된 중괄호가 끝이 날 때 num2도 소멸된다.

그래서 두 번째 printf에서 출력을 하지 못하고 컴파일 에러가 난다.

이해를 돕기위한 예시1

이해를 돕기위한 예시2

 

정적 변수

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C언어에서 정적 변수란 static 키워드로 선언한 변수를 의미한다.

정적 변수는 전역 변수와 지역 변수의 특징을 모두 가진다.

정적 변수는 초깃값이 단 한번 초기화된다. 초기화는 최초 실행 시 단 한 번만 실행된다.

이렇게 선언된 정적 변수는 지역 변수처럼 해당 함수(블럭) 내에서만 접근 가능하고, 프로그램이 종료 시 메모리가 소멸된다.

정적 변수는 코드로 보는 게 이해하기 쉽다.

#include <stdio.h>

int main()
{
	int	num = 5;
	int	i = 0;

	while(i<3)
	{
	static int	num1 = 10;

	num1 = num + num1;
	printf("num1 : %d\n",num2);
	i++;
	}
}

이해를 돕기위한 예시3

레지스터 변수

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지역 변수를 선언할 때 register 키워드를 붙여 선언한 변수.

레지스터 변수는 CPU의 레지스터 메모리에 저장되어 빠르게 접근할 수 있게 된다.