Когда и как долго существуют глобальные и локальные переменные в C++?

Глобальные переменные

• Время существования: С момента запуска программы до ее завершения.
• Место хранения: Обычно в статической области памяти (.data или .bss секции исполняемого файла).
• Инициализация:
  • Нестатические глобальные переменные, определенные на уровне файла, с нетривиальными конструкторами инициализируются до вызова main().
  • Глобальные переменные с нулевой инициализацией (например, int i = 0;) также инициализируются до main().
  • Переменные, определенные с const или имеющие статический срок хранения, инициализируются при загрузке программы.
• Доступность: Видны во всех функциях в пределах области видимости.

Локальные переменные

• Время существования: С момента определения переменной внутри блока кода (функции, цикла, условного оператора и т.д.) до выхода из этого блока.
• Место хранения: Обычно на стеке (для автоматических переменных). Статические локальные переменные хранятся в статической области памяти.
• Инициализация:
  • Автоматические локальные переменные не инициализируются по умолчанию (содержат "мусор"). Требуют явной инициализации.
  • Статические локальные переменные инициализируются один раз при первом достижении их определения.
• Доступность: Видны только внутри блока кода, где они определены.

Примеры

// Глобальная переменная
int global_variable = 10;

void some_function() {
    // Локальная переменная (автоматическая)
    int local_variable_1; // Неинициализированная

    // Локальная переменная (автоматическая) с инициализацией
    int local_variable_2 = 20;

    // Статическая локальная переменная
    static int static_local_variable = 30; // Инициализируется один раз

    // Доступ к глобальной переменной
    global_variable++;

    // Доступ к локальным переменным
    local_variable_1 = global_variable;
    static_local_variable++;

    // После выхода из some_function(), local_variable_1 и local_variable_2 перестают существовать
    // static_local_variable продолжает существовать, сохраняя свое значение
}

int main() {
    some_function();
    some_function(); // static_local_variable сохранила значение
    // Глобальная переменная доступна здесь
    // local_variable_1 и local_variable_2 недоступны

    return 0;
}

Таблица сравнения