变量声明与定义
变量是程序中存储数据的命名内存空间。在 C 语言中，使用变量前必须先声明或定义，告诉编译器变量的类型和名称。C99 允许声明与代码交织，不必像 C89 那样把所有声明放在代码块开头，这让代码更灵活，可以在需要时才引入变量。
声明与定义的区别
定义创建实际的变量，分配内存空间：
int count; /* 定义：分配内存，未初始化 */
int total = 0; /* 定义并初始化 */
声明告诉编译器变量的类型和名称，但不分配内存（用于引用在其他地方定义的变量）：
extern int global_count; /* 声明：global_count 在其他文件中定义 */
一个变量只能被定义一次，但可以被声明多次。
基本语法
变量定义的格式为：类型 标识符 [= 初始值];
int age; /* 定义未初始化的 int 变量 */
int score = 100; /* 定义并初始化为 100 */
double pi = 3.14159; /* 定义并初始化 double */
char grade = 'A'; /* 定义并初始化 char */
bool passed = true; /* 定义并初始化 bool（C99） */
可以在一条语句中定义多个同类型变量：
int a, b, c; /* 三个 int 变量，均未初始化 */
int x = 1, y = 2, z = 3; /* 三个 int 变量，均初始化 */
初始化与未初始化
自动变量（函数内的局部变量）如果不初始化，其值是不确定的（垃圾值）：
int main(void)
{
int x;
printf("%d\n", x); /* 未定义行为！x 的值不确定 */
return 0;
}
某些编译器在调试模式下会将未初始化变量设为 0，但发布模式下不会。永远不要依赖未初始化变量的值。
静态变量（static 修饰的局部变量和全局变量）自动初始化为 0：
int main(void)
{
static int count; /* 自动初始化为 0 */
printf("%d\n", count); /* 输出 0 */
return 0;
}
C99 混合声明
C89 要求所有变量声明必须放在代码块的开头。C99 允许在需要时才声明变量，甚至可以在 for 循环中声明：
int main(void)
{
int n = 10;
printf("n = %d\n", n);
double arr[n]; /* C99：VLA，在语句后声明 */
for (int i = 0; i < n; i++) { /* C99：for 循环内声明 i */
arr[i] = i * 0.5;
}
int sum = 0; /* C99：在代码中间声明 */
for (int i = 0; i < n; i++)
sum += (int)arr[i];
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
for (int i = 0; ...) 中的 i 作用域仅限于循环体，避免了循环变量污染外部命名空间。
作用域
变量的可见范围由声明位置决定：
块作用域：在代码块 { ... } 内声明的变量，只在该块内可见：
int main(void)
{
int a = 10; /* 块作用域：从声明到 main 结束 */
{
int b = 20; /* 块作用域：从声明到内层块结束 */
printf("%d %d\n", a, b); /* 可以访问 a 和 b */
}
/* printf("%d\n", b); */ /* 错误：b 已不可见 */
printf("%d\n", a); /* 正确 */
return 0;
}
文件作用域：在所有函数之外声明的变量，从声明位置到文件末尾可见：
#include <stdio.h>
int global_count = 0; /* 文件作用域 */
void increment(void)
{
global_count++; /* 可以访问 */
}
int main(void)
{
printf("%d\n", global_count); /* 可以访问 */
increment();
return 0;
}
同名变量的遮蔽：内层块可以声明与外层同名的变量，内层变量会遮蔽外层变量：
int main(void)
{
int x = 10;
{
int x = 20; /* 遮蔽外层的 x */
printf("%d\n", x); /* 输出 20 */
}
printf("%d\n", x); /* 输出 10 */
return 0;
}
存储类说明符
auto、register、static、extern 控制变量的存储期和链接属性：
auto int a = 10; /* auto：自动存储期（默认，极少显式写） */
register int counter = 0; /* register：建议编译器放入寄存器 */
/* 现代编译器优化已足够智能，register 基本无用 */
/* C11 起 register 仅作为提示，不能取地址 */
static int persistent = 0; /* static：静态存储期，只初始化一次 */
extern int shared; /* extern：声明外部定义的变量 */
static 局部变量在函数调用之间保持值：
int counter(void)
{
static int count = 0; /* 只初始化一次 */
return ++count;
}
int main(void)
{
printf("%d\n", counter()); /* 1 */
printf("%d\n", counter()); /* 2 */
printf("%d\n", counter()); /* 3 */
return 0;
}
常见错误
未初始化就使用：
int sum;
for (int i = 0; i < 10; i++)
sum += i; /* 错误：sum 初始值不确定 */
重复定义：
int x = 10;
int x = 20; /* 错误：同一作用域重复定义 */
声明与定义混淆：
extern int x = 10; /* 有初始化，这是定义而非声明 */
/* 某些编译器警告或报错 */
VLA 在文件作用域：
int n = 10;
int arr[n]; /* 错误：VLA 只能在块作用域 */