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这里的软件经验很少的新 EE。在过去的几年里，在这个网站上阅读了很多问题，这将是我的第一个问题/帖子。还没有完全找到这个问题的答案。

我想知道让函数修改主体内的全局变量（不将其作为参数传递）与传递变量地址之间的区别/动机。

这是每个示例以使其更清楚。假设我声明了一些函数“peripheral.c”（在“peripheral.h”中使用它们的正确原型，并在“implementation.c”中使用它们

方法一：

//peripheral.c

//macros, includes, etc

void function(*x){
   //modify x
}

.

//implementation.c

#include "peripheral.h"

static uint8 var;

function(&var);  //this will end up modifying var

方法二：

//peripheral.c

//macros, includes, etc

void function(void){
   //modify x
}

.

//implementation.c

#include "peripheral.h"

static uint8 x;

function();    //this will modify x

避免使用“全局”变量的唯一动机是什么？（另外，如果它只有文件范围，它真的是全球性的吗？）

希望这个问题是有道理的。谢谢

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6 回答 6

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接收指向变量的参数的函数更通用。它可用于修改全局变量、局部变量或任何变量。修改全局的函数可以执行该任务并且只能执行该任务。

哪个是首选完全取决于上下文。有时一种方法更好，有时另一种方法更好。不可能明确地说一种方法总是比另一种更好。

至于你的全局变量是否真的是全局的，它是全局的，因为你的进程中只有一个该变量的实例。

于 2012-06-04T19:42:36.673 回答
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static变量有内部链接，它们不能在它们所在 的翻译单元之外被访问。

因此，如果您想static在另一个 TU 中修改全局变量，则必须像第一个示例一样通过函数参数将其作为指针传递。

您的第二个示例无法工作，因为x无法在外部访问implementation.c，它应该会给您一个编译错误。

好读：
什么是外联和内联？

于 2012-06-04T19:38:54.280 回答
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首先，在 C/C++ 中，“全局”确实意味着文件范围（尽管如果您在标头中声明全局，那么它会包含在 #include 该标头的文件中）。

当调用函数具有被调用函数应修改的某些数据时，例如在您的示例中，使用指针作为参数很有用。当正在修改其输入的函数不确切知道它正在修改什么时，作为参数的指针特别有用。例如：

scanf("%d", &foo);

scanf 不会知道任何关于 foo 的信息，并且你不能修改它的源代码来让它知道 foo。但是，scanf 使用指向变量的指针，这允许它修改任意变量的值（当然是它支持的类型）。这使得它比依赖全局变量的东西更可重用。

在您的代码中，您通常应该更喜欢使用指向变量的指针。但是，如果您注意到您正在将相同的信息块传递给许多函数，那么全局变量可能是有意义的。也就是说，你应该更喜欢

int g_state;
int foo(int x, int y);
int bar(int x, int y);
void foobar(void);
...

至

int foo(int x, int y, int state);
int bar(int x, int y, int state);
void foobar(int state);
...

基本上，将全局变量用于应该由它们所在的文件（或文件，如果您在标头中声明全局）中的所有内容共享的值。使用指针作为值的参数，这些值应该在一组较小的函数之间传递以进行共享，以及可能有多个变量您希望对其执行相同操作的情况。

编辑：另外，作为未来的说明，当您说“指向函数的指针”时，人们会假设您的意思是指向函数的指针，而不是将指针作为参数传递给函数。“指针作为参数”对于您在这里的要求更有意义。

于 2012-06-04T19:49:32.230 回答
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全局变量的主要问题是它们促进了函数或模块之间的所谓“紧密耦合” 。在您的第二个设计中，peripheral模块知道并依赖于 的设计implementation，以至于如果您implementation通过删除或重命名进行更改，即使不触及任何代码x，您也会破坏。 您还无法独立于模块 peripheral重用。peripheralimplementation

同样，这种设计意味着functioninperipheral只能处理 的单个实例x，无论其x代表什么。

理想情况下，函数及其调用者应仅通过参数、返回值和异常（在适当的情况下）进行通信。如果您需要在调用之间维护状态，请使用可写参数来存储该状态，而不是依赖全局。

于 2012-06-04T20:23:43.807 回答
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这里有几个不同的问题：

  1. 一般来说，“全局变量不好”。如果可以避免，请不要使用它们。是的，最好传递一个指向变量的指针，以便函数可以修改它，而不是使其成为全局变量，以便函数可以隐式修改它。

  2. 话虽如此，全局变量还是很有用的：一定要酌情使用它们。

  3. 是的，“全局”可以表示“函数之间”（在一个模块内）以及“模块之间”（在整个程序中是全局的）。

  4. 关于您的代码，有几件有趣的事情需要注意：

    a) 大多数变量是从“堆栈”分配的。当您在这样的函数之外声明一个变量时，它是从“块存储”分配的 - 空间存在于程序的生命周期中。

    b）当您将其声明为“静态”时，您将其从其他模块“隐藏”：该名称在模块之外不可见。

    c) 如果你想要一个真正的全局变量，你不会使用关键字“static”。您可以在头文件中将其声明为“extern uint8 var”（因此所有模块都有定义）。

于 2012-06-04T19:45:20.293 回答
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我不确定您的第二个示例是否真的有效，因为您声明x为静态（因此将其范围限制为文件），但除此之外，指针传递版本还有一些优点：

  • 它为您在分配和模块化方面提供了更大的灵活性。虽然您只能在文件中拥有一个全局变量的副本，但您可以拥有任意数量的指针，它们可以指向在许多不同位置创建的对象（静态数组、malloc、堆栈变量......）

  • 全局变量被强制到每个函数中，因此您必须始终意识到有人可能想要修改它们。另一方面，指针只能由您明确传递给它们的函数访问。

  • 除了最后一点之外，全局变量都使用相同的范围，并且可能会因变量过多而变得混乱。另一方面，指针与普通变量一样具有词法作用域，并且它们的作用域受到更多限制。

是的，如果你有一个小的、独立的文件，事情会变得有些模糊。如果您不打算实例化一个以上的“对象”，那么有时静态全局变量（对于单个文件是本地的）与指向结构的指针一样工作。

于 2012-06-04T19:46:05.167 回答