变量（Variable）的作用域（Scope）与生命周期（Extent）

在写正文之前，说一下想重新开始写博客的原因。

前段时间一大学室友来看了我的博客，问我为什么不继续写了。

我仔细想了下这个问题。以前放弃写博客，是因为我感觉自己没原创的东西，就算写了下来也没多大意义。在我的博客里能看见的东西，在国外的网站上，在wikipedia上都能找到，而且还更详细。

知识改变人生

知识改变行为，行为养成习惯，习惯变成性格，性格决定人生。

大多数的人生改变了，世界就改变了。

今天我是想明白了。一个知识若要改变人生，改变世界，不仅仅是被发现，还需要被传播，在传播中不断演变，改进，然后通过改变读过它的人们，来改变世界。而我写博客，就是扮演一个传播者的角色。

另外，写博客也可以让我的人生留下一些东西，比如，文字。

进入正题

在用“不需要先申明变量后使用”的语言写程序时，你用一个变量名字去引用一个你想引用的变量的值时，你往往得到了一个空值，或者一个运行时警告。这里面涉及到变量作用域和生命周期的问题。

什么是变量（Variable）

前段时间看了一位师兄写的关于什么是变量的文章，深首启发，里面说了一句话：

变量是对计算机中一个或一系列存储单元的抽象。

于是，我去wikipedia查了一下变量的定义

In computer programming, a variable or scalar is a storage location and an associated symbolic name (an identifier) which contains some known or unknown quantity or information, a value.

在计算机编程中，一个变量是一个内存区域，它有一个符号名字（标示符），并存贮了一个值。

一个变量的属性是一个三元组（内存位置，名字，值）

理解变量的这三个属性，是理解作用域（Scope）和生命周期（Extent）的基础。

作用域（Scope）与生命周期（Extent）

经常遇见作用域和生命周期的概念，可是最近在明白他们之间的区别。

The scope of a variable describes where in a program's text the variable may be used, while the extent (or lifetime) describes when in a program's execution a variable has a (meaningful) value. The scope of a variable is actually a property of the name of the variable, and the extent is a property of the variable itself.

变量的作用域描述了在编写程序代码时，变量在何处（空间维）可使用；而生命周期表述在程序的运行中，变量在何时（时间维）拥有有效的值。作用域是事实上是变量名字的属性，生命周期是变量本身的一个属性。

举个C语言的例子

//exmaple.cint a;void foo(){   int b;   int *c = malloc(sizeof(int));}

代码中名字a的作用域是整个源文件；名字a绑定的变量（以下，如果没有加上前缀‘名字’，变量的名字就代表这个变量，如，‘a’与‘名字a绑定的变量’同义）生命周期为整个进程运行时间，因为a的内存空间在进程的镜像（image，参见进程的表示）中，只有进程结束，进程的镜像才被释放。

代码中名字b的作用域是foo函数里面；b的生命周期为函数的一次调用，因为b变量的内存空间在栈帧上。函数调用开始，分配栈帧，变量b生命周期开始；函数调用结束，栈帧被摧毁，变量跟着被摧毁。

代码中指针名字c的作用域是foo函数里面；c指向的变量生命周期为foo函数的一次调用。

代码中名字*c的作用域是foo函数里面；*c生命周期不确定，不知何时被free。认真的说来，它的生命周期会一直延续到进程结束。因为，要想free掉它，必须先知道它的名字，而这个变量只有一个名字*c，而c当前表示的变量的生命周期在函数调用结束后已经结束了，故此后，（*c）表示的变量已经不是当前c指针指向的变量了。

一般说来，当在变量生命周期中，变量没法被引用时，就会出现短暂的内存泄漏。

为什么说短暂呢，现在很多语言都有内存回收机制。

变量的生命周期依赖于程序的加载，运行机制；而变量的作用域往往由程序语言的语法规定。

比如，php中，变量的作用域与C就有点不同

<?php// exmaple.php$a = 1;function bar(){  $b = 2;}

上面php代码中名字a的作用域是除了bar函数以外的区域，要想将名字a的作用域扩展到bar函数中，你需要用global关键字声明一下名字a。

名字b的作用域在bar函数里。

最后，多谢师兄的启发和wikipeda的贡献者们。