变量的定义位置以及初始值

在前面的章节中，我们一直将变量定义在 main 函数里面，其实，变量也可以定义在 main 函数外面，例如：

#include <stdio.h>

//在main函数外部定义变量
int n = 100;
char c = '@';

int main(){
    //在main函数内部定义变量
    float f = 89.5;
    char *str = "http://c.biancheng.net";
    //输出变量
    printf("n: %d\nc: %c\nf: %f\nstr: %s\n", n, c, f, str);

    return 0;
}

运行结果：
n: 100
c: @
f: 89.500000
str: http://c.biancheng.net

我们在 main 函数外部定义了变量 n 和 c，在 main 函数内部定义了变量 f 和 str，它们都可以通过 printf 输出。也就是说，在函数外部定义的变量在函数内部也可以使用。

在函数外部定义的变量叫做全局变量（Global Variable），在函数内部定义的变量叫做局部变量（Local Variable），它们的区别将会在《C语言函数》一章中详细说明，这里大家只要记住，变量也可以在 main 函数外面定义即可，本节我们重点讲解的是局部变量。

局部变量的定义位置

为了让编译器方便给变量分配内存，C89 标准规定，所有的局部变量（函数内部的变量）都必须定义在函数的开头位置，在定义完所有变量之前不能有其它的表达式。

这种规定太过死板，虽然变量定义在函数开头，但是使用变量可能在函数的尾部，如果函数比较长，那么定义变量和使用变量的距离就有点远了，编写代码或者阅读代码时就要频繁得向前翻看代码，非常不方便，所以后来的 C99 标准就取消了这个限制。

GCC、LLVM/Clang 更新比较快，已经支持到 C99 标准了，局部变量可以在函数的任意位置定义。但是微软编译器更新就比较慢了，VC6.0、VS2010 对 C99 的支持都非常不好，变量仍然要定义在函数的开头位置，不过 VS2015 已经部分支持 C99 标准了，已经取消了这个限制，局部变量的定义位置就随意了。

VS2012、VS2013 没有测试，大家在编写代码时请自己注意这个问题。

如果你还是不明白什么叫“变量的定义位置”，那么请看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 100, b = 200, c;
    c = a + b;
    printf("c=%d\n", c);

    float d = 23.5, e = 22.899, f;
    f = d + e;
    printf("f=%f\n", f);
   
    return 0;
}

变量 a、b、c 就是在函数开头定义的，它们之前没有“非变量定义”的语句；变量 d、e、f 就不是在函数开头定义的，它们之前有一个加法运算，还有一个 printf 函数的调用。

这段代码可以在 GCC、LLVM/Clang、VS2015 下运行，但是不能在 VC6.0、VS2010 下运行。

更改上面的代码，把所有变量都挪到 main 函数开头定义：

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 100, b = 200, c;
    float d = 23.5, e = 22.899, f;
    c = a + b;
    printf("c=%d\n", c);
    f = d + e;
    printf("f=%f\n", f);
   
    return 0;
}

这样的代码在任何编译器下都能运行。

变量的默认初始值

一个变量，即使不给它赋值，它也会有一个默认的值，这个值就是默认初始值。

对于全局变量，它的默认初始值始终是 0，因为全局变量存储在内存分区中的全局数据区（我们将在《C语言内存精讲》中讲解），这个区域中的数据在程序载入内存后会被初始化为 0。

而对于局部变量，C 语言并没有规定它的默认初始值是什么，所以不同的编译器进行了不同的扩展，有的编译器会初始化为 0，有的编译器放任不管，爱是什么就是什么。请看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main(){
    int a;
    float f;
    char c;
    printf("a=%d, f=%f, c=%d\n", a, f, c);
    return 0;
}

在 VS2010 下的运行结果：

a=1323060, f=0.000000, c=115

在 VS2015 下的运行结果：

a=0, f=0.000000, c=109

在 Linux GCC 下的运行结果：

a=32767, f=0.000000, c=0

在 Xcode 下的运行结果：

a=24630, f=0.000000, c=95

在 iOS 手机编译器下的运行结果：

a=0, f=0.000000, c=0

你看，不同的编译器对局部变量的处理差异很大，有的将 int 类型初始化为 0，有的将 char 类型初始化为 0，有的全部初始化为 0，有的全部放任不管。这就告诉我们，使用局部变量之前一定要手动初始化（赋值），千万不敢假设它的值就是 0，不初始化就使用局部变量会导致匪夷所思的结果。

使用未初始化的局部变量有很大风险，很多编译器会给出警告，提醒程序员注意。

那么，为什么不初始化为 0 的局部变量会有一个奇怪的值？放任不管又意味着什么呢？

变量定义时会给变量分配一块内存空间，如果不对变量进行初始化，那就意味着不对这块内存进行写入操作，这块内存的数据会保持不变，依然是分配之前的数据。这样的数据可能是当前程序在之前的运行过程中产生的，也可能是之前运行过的其它程序产生的，我们根本无法预测这样的数据到底是什么，所以你会看到它是一个毫无意义的值，这样的值是随机的，是垃圾值，没有使用价值。

更改上面的代码，将所有的局部变量手动初始化为 0：

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 0;
    float f = 0.0;
    char c = 0;
    printf("a=%d, f=%f, c=%d\n", a, f, c);
    return 0;
}

大家在以后的编程过程中，请尽量养成这个良好的习惯。

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