Question

C 采用全局变量解决调用函数参数问题和采用指针解决的区别

这里我用一个最简单的例子说明一下问题

代码I：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int a, int b)/*调运该函数进行交换无法达到目的*/
{
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}

int main()
{
int x,y;
x=0;
y=1;
swap(x,y);
printf("x=%d\ny=%d\n", x,y);
getchar();
system("pause");
return 0;
}
运行结果是：
x=0
y=1
这个我是理解的。

一般来说都是这么解决的，代码II：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int *a, int *b)
{
int temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}

int main()
{
int x,y;
x=0;
y=1;
swap(&x,&y);
printf("x=%d\ny=%d\n", x,y);
getchar();
system("pause");
return 0;
}
运行结果是：
x=1
y=0
这个我也是理解的。

好的现在我把程序I改成这样，程序III：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int x,y;//全局变量
void swap(void)
{
int temp;
temp = x;
x = y;
y = temp;
}

int main()
{
x=0;
y=1;
swap();
printf("a=%d\nb=%d\n", a,b);
getchar();
system("pause");
return 0;
}
运行结果是：
x=1
y=0
至于这个运行结果和程序II相同，这一点同样我也是理解的。
程序II和程序III，在原理上是不同的，我写嵌入式系统的作业特别喜欢使用全局变量，并把它们都声明在自定义的头文件当中，需要增加一个变量时就去修改那个头文件，由此来避免使用指针（此例），所有的自定义函数也都写成无返回值的形如void function（/*...*/）的形式。这种习惯容易产生什么后果呢？我个人觉得这样做十分清晰明了，管它什么参数不参数地址不地址的，比如此例我要对x,y进行操作，swap函数和主函数就都对x,y进行操作，省得一会a啊，b啊的，一会又是指针地址什么的，多麻烦，有什么不好的吗？
补充：不好意思，程序III的printf函数写错了，把a,b换成x，y

Answer 1

对于你个人开发来说，或许全局变量更加方便，但对于团队开发，全局变量是不被推荐的，函数的作用是用于封装一段功能，应该是独立的一段功能函数，过度依赖全局变量，一旦全局变量被意外修改会发生不可意料的错误，而且当你熟练运用指针你会发现它能给你带来许多便利，所以推荐你使用指针

追问

主要还是对于大程序，变量多的时候容易产生问题，就好像一个班同学多了，容易张冠李戴是吗？那么对性能啊ROM啊等等影响怎么样呢？

追答

全局变量多了的确会难以维护
首先全局变量的生存周期是变量声明到程序结束，而作为参数的指针属于局部变量，生存周期仅是
函数运行到结束，想必也知道性能的差别
不过参数传递多了另外的开销，参数每次调用需要开辟内存，而全局变量省去了这些步骤，说到底各有各的好处，不过实质性能差别也是不大，对于维护性而言更推荐传参

追问

那么对于运行时间有比较严格的程序来说，每一次调用函数，都要执行变量的声明，就会多占用时钟周期啊，全局变量的申明只在初始化的时候运行一下，此后便一直存在，相反我觉得对性能反倒有好处。

追答

当Cache命中的时候，CPU访问内存的效率是最高的

由于局部变量是存在栈中的，当一个函数占用的栈空间不是很大的时候，这部分内存很有可能全部命中cache，这时候CPU访问的效率是很高的。

相反，如果一个函数里既使用了全局变量又使用了局部变量，那么当这两段地址相差较大时，cpu cache需要来回切换，那么效率会下降。

所以不太好说全局还是局部变量的效率高
参考资料：
http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=818303

Answer 2

你这是代码比较少所以清晰，当代码量大的时候你就很麻烦的~

你的例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int x,y;//全局变量 ，全局变量导致所有函数都有可能会修改x和y的值，所以你在定义其他函数的 //时候每次都要注意不要定义和全局变量的名称一样，不然 可以编译，但不是你想要的结果

void swap(void)
{
int temp;
int x=5; /还有一种情况：这里的x会屏蔽全局的x，导致你不想要的结果
temp = x;
x = y;
y = temp;
}

int main()
{
x=0;
y=1;
swap();
printf("a=%d\nb=%d\n", a,b);
getchar();
system("pause");
return 0;
}

追问

主要还是对于大程序，变量多的时候容易产生问题，就好像一个班同学多了，容易张冠李戴是吗？对性能啊ROM啊等等影响怎么样呢？

追答

是的·~~因为代码不可能写一次就万事无忧 以后还要添加 还要修改~~

你就不知道之前的有没有定义，会不会产生影响。

性能和rom影响没听过~

全局的使用只是会担心造成对某些模块（函数）的影响

Answer 3

当一个程序比较小时,使用的变量个数很少,这当然可行。但是当程序稍大一点时，就会发现要定义的变量太多，特别是一些循环控制变量、临时变量等，不知道此前是否已经使用；赋初值会否使以前的数据丢失；一不小心把前面有用的数据覆盖了的话，这种逻辑错误很难查找。特别是很多要使用局部变量的递归程序，就无法使用。

追问

能举个例子吗？不需要完整代码

追答

主程序：
for(i=0;i<1000;i++)
{
......
if(...)work1();

......
work2();
.....
}

void work1()
{
for(i=0;i<20;i++)
{....}
}

void work2()
{int i=0;
while(i<20)
{....}
}
就好像一个班同学多了，容易张冠李戴。

如果说从某年起不分班了，全校就一个班。那这样一、二千人就很容易重名。管理就不方便了。

Answer 4

32位Windows内存地址采用平坦结构，内存地址都是32位整数，而指针变量的实质就是内存地址。所以，不管哪一种类型的指针变量都是4个字节大小。

追问

我这里只是举一个例子，用VS2010只是把它当文本编辑器使用，编译环境是ARM V7，用的是keil的环境，这台电脑只有VS所以代码写成这样。