C語言使用作用域、鏈接和存儲時期來定義5種存儲類：自動、寄存器、具有代碼塊作用域的靜態、具有外部鏈接的靜態，以及具有內部鏈接的靜態。
| 存儲類 | 時期 | 作用域 | 鏈接 | 聲明方式 |
|---|---|---|---|---|
| 自動 | 自動 | 代碼塊 | 空 | 代碼塊內 |
| 寄存器 | 自動 | 代碼塊 | 空 | 代碼塊內，使用關鍵字register |
| 具有外部鏈接的靜態 | 靜態 | 文件 | 外部 | 所有函數之外 |
| 具有內部鏈接的靜態 | 靜態 | 文件 | 內部 | 所有函數之外，使用關鍵字static |
| 空鏈接的靜態 | 靜態 | 代碼塊 | 空 | 代碼塊內，使用關鍵字static |
我想大概可以不嚴謹的把相關概念與生活中的足球籃球運動做比較。先介紹一下背景吧，CPU、內存、硬盤分別對應比賽場、更衣室和酒店。平時數據就安安靜靜的躺在硬盤，需要計算時就來到內存做準備，整個計算過程在CPU中進行，計算結束後，數據首先回到內存，最後再返回硬盤。硬盤的數據是“靜”的，CPU/內存的數據是“動”的，其中CPU分爲計算器，控制器，寄存器和時鐘，計算器的運行就相當於正在進行激烈的比賽，寄存器就是替補席，存放隨時可能用到的數據。
介紹完背景知識，可以進行基本概念的介紹了。變量和函數都可以分成不同的存儲類，一個變量就相當於一名賽場上的運動員，函數就是戰術，沒錯，類似“牛角”、“鑽石”這樣的戰術。函數需要若干個變量來參與執行。“時期”和“作用域”分別是從時間和空間的角度進行定義的。時期分爲自動和靜態，自動意味着變量根據函數的需要靈活進行定義、使用和釋放，就像運動員執行完相應戰術，就可以下場休息了，戰術需要的時候再上場；而靜態表示變量被定義之後就一直持續到程序結束，就像運動員上場之後就一直待到比賽結束，所以說，一般情況下，自動使用較多，只有非常重要的變量才需要靜態。
作用域分爲代碼塊作用域、函數原型作用域、文件作用域與函數作用域，有些類似足球場地，整個足球場就是文件作用域，作爲全局變量的運動員擁有文件作用域，可以全場飛奔。將足球場地劃分成後場，中場和前場幾個區域，區域對應文件中的代碼塊，就像後衛一般在後場活動一樣，代碼塊作用域的變量只能在代碼塊中生效。
函數原型作用域（function prototype scope）翻譯的讓人很不容易理解，要說清楚函數原型作用域，需要先理解函數原型。函數原型（function prototype）實際上就是函數接口（function interface），聲明瞭函數的返回類型、名稱、參數類型和參數數量。將函數原型作爲函數的聲明，放在頭文件中，預處理可以使程序拆分成編譯單元，編譯器將編譯單元分別編譯彙編成object文件，再由鏈接器組合成可執行文件或者庫。關於函數原型作用域，我個人簡單粗暴的理解是：函數原型中的參數具有函數原型作用域。以下面示例爲例，函數原型中標識符“ lho”的範圍始於逗號，結束於右括號。
#include <stdio.h>
/* 函數原型 */
int simple_add (int lho, int rho);
int lho; /* 與函數原型中的 "lho" 不衝突 */
int main(void)
{
printf("%d\n", simple_add(1,2));
return 0;
}
int simple_add (int lho, int rho)
{
return (lho+rho);
}
寫了半天，函數原型作用域然並卵？額，你看那個人，他好像一條狗啊。
鏈接是從空間的角度定義的，用於引用變量或函數。鏈接分爲內鏈接、外鏈接和空鏈接。外鏈接和內鏈接比較好理解，它們的相同之處是都擁有文件作用域，定義變量或函數之後可以在本文件內任何地方進行引用；不同之處在於，外鏈接表示可以在其他文件中引用本文件的變量或函數，而內鏈接性質的變量或函數不能被其他文件引用。空鏈接表示不能被引用，代碼塊作用域的鏈接全是空鏈接，這其中“自動”和“寄存器”存儲類比較好理解，因爲調用完代碼塊，內存空間就釋放了，數據不能保存下來也就談不上引用了。具有代碼塊作用域的靜態稍微有點複雜，用打車和開車形容比較合適。靜態就是開自己的車，雖然平時車就停着不動（靜態變量一旦創建，即使代碼塊調用結束也不會消失，會持續到程序結束），但別人不能開走（無法引用具有代碼塊作用域的靜態變量，無法在其他文件中引用靜態函數），需要的時候只有本人能啓動（只有引用同一代碼塊才能使用靜態變量，只有在本地文件中引用靜態函數），而相對的，“自動”和“寄存器”就是打出租車了，因爲本來就沒有車，所以不可能把車借給別人。具有代碼塊作用域的靜態變量示例如下：
#include<stdio.h>
void trystat(void);
int main(void)
{
int count;
for(count = 1;count <= 3;count++)
{
printf("Here comes iteration %d: \n", count);
trystat();
}
return 0;
}
void trystat(void)
{
int fade = 1;
static int stay = 1;
printf("fade = %d and stay = %d\n",fade++, stay++);
}
這裏的變量stay只有使用trystat函數才能調用，如果想在其他函數中使用，只有把它的作用域從代碼塊改爲文件，即，把它改爲全局變量：
#include<stdio.h>
void trystat(void);
void printstay(void);
static int stay = 1;
int main(void)
{
int count;
for(count = 1;count <= 3;count++)
{
printf("Here comes iteration %d: \n", count);
trystat();
}
printstay();
return 0;
}
void trystat(void)
{
int fade = 1;
printf("fade = %d and stay = %d\n",fade++, stay++);
}
void printstay(void)
{
printf("This is function printstay, stay=%d\n",stay);
}
參考文檔
[1]wikipedia.Function prototype[EB/OL].https://en.wikipedia.org/wiki/Function_prototype,2020-04-29.
[2]polytechnique.function_prototype_scope[EB/OL].http://www.enseignement.polytechnique.fr/informatique/INF478/docs/Cpp/en/c/language/function_prototype_scope.html,2020-01-01.
[3]Stephen Prata.C Primer Plus[M].人民郵電出版社:北京,2014:321-335.