漫谈全局变量

在《程序员面试宝典》中看到这么一个问题：

下面C++代码的输出结果是什么？

C/C++ code
int i = 1;
void main()
{
	int i = i;
}

A. main()里的i是一个未定义值。 B. main()里的i值为1。 C. 编译器不允许这样的写法。 D. main()里的i值为0。

给你几分钟想想，答案到底是什么？

书中给出的答案是A，即i是一个未定义的值（请忽略那万恶的void main）。还有一小段解释，我们暂且不看这些，去试验一下，到底答案是否是未定义。

如果你的答案是一大串莫名其妙的值，那么恭喜你，得出的答案是未定义，那是因为局部变量没有被初始化，指向了某段地址。但是有个重要的地方没有说明，就是你的编译环境是什么。也许是linux下的Gcc编译器。

很不幸，我使用的Mac下的Clang编译器，得出的答案却是0。岂不是要选择D了么？

我们来简要分析一下，这两种情况出现的原因。虽然全局变量是i，但是局部变量i（编程时不要把全局变量和局部变量定义为同名变量）在函数中屏蔽掉了全局变量i，所以这里i值根本没有被初始化为1，而是指向了分配给局部变量的一段地址。“屏蔽”事实上也没有说明这到底是如何做到的。我们知道，编译器要把C语言的全局变量解析为符号（在可重定位目标文件中），这些符号在运行时被栈来管理。而局部变量被定义后，压在栈中，运行时，操作系统应该先在栈中寻找定义的局部变量i，如果没有在寻找全局变量i。自此完成了屏蔽的工作。

那么为什么两种情况会出现不同的结果？这大概就是由不同的环境下引起的。我想大概Clang想自动为局部变量进行初始化，以此避免局部变量未被初始化的错误。所以，这道题的答案要根据具体的编译环境来判定。

如果真的希望答案是B，即函数中使用这个全局变量i，该如何做？在C++中可以如此使用：

int i = ::i;

如此，在函数中打印出的i值即为1（记得使用G++编译器）。

Ken Thompson和Dennis Ritchie这两位大神，在设计C语言时，不仅造就了它的成功，也引入了它的缺陷。而对于这些非黑即白的问题（如今天说到的这道题），对于现代的计算机科学发展，早已有很多工具可以避免（或弥补）这些缺陷了。所以，当你遇到这种似乎有固定答案的问题时，记得要考虑它的编译环境（甚至是运行环境）。