C 스코프 규칙: 지역, 전역, 정적, 매개변수 변수의 가시성과 수명

스코프(Scope)는 식별자(변수, 함수 등)가 참조 가능한 프로그램 영역입니다. C는 블록 스코프, 파일 스코프, 함수 프로토타입 스코프를 가지며, 저장 클래스와 결합해 수명과 링키지를 결정합니다.

스코프의 4가지 종류

변수 종류별 상세

1. 지역 변수 (Local Variables) - 블록 스코프

블록({ ... }) 내부 선언
선언 지점부터 블록 끝까지 가시
자동 저장 기간: 블록 진입 시 생성, 종료 시 소멸
초기화 필수 (쓰레기 값 방지)
중첩 블록에서 동일 이름 선언 시 외부 변수 가림(Shadowing)

void demo() {
    int x = 10;          // 외부 블록 x
    if (x > 0) {
        int x = 20;      // 내부 블록 x (외부 x 가림)
        printf("%d\n", x); // 20
    }
    printf("%d\n", x);   // 10
}

2. 전역 변수 (Global Variables) - 파일 스코프

모든 함수 외부, 파일 최상위 선언
파일 내 모든 함수에서 접근 가능 (선언 이후)
정적 저장 기간: 프로그램 시작~종료
기본적으로 외부 링키지: 다른 파일에서 extern으로 참조 가능
자동 0 초기화

int global_counter = 0;  // 정의 + 외부 링키지

void increment() { global_counter++; }
int get_count() { return global_counter; }

3. 정적 전역 변수 (Static Global) - 내부 링키지

static 키워드로 파일 내부 전용
다른 번역 단위에서 심볼 충돌 방지
캡슐화, 구현 은닉에 필수

// utils.c
static int cache[100];        // 이 파일에서만 접근 가능
static void init_cache() { ... } // 내부 함수

void public_api() { ... }     // 헤더에 선언, 외부 공개

4. 정적 지역 변수 (Static Local)

블록 스코프 + 정적 저장 기간
최초 호출 시 1회만 초기화, 값 유지
함수 호출 간 상태 공유 (스레드 안전하지 않음)

int next_id() {
    static int id = 0;  // 프로그램 시작 시 0 초기화
    return ++id;        // 1, 2, 3, ... 반환
}

5. 매개변수 (Parameters) - 함수 스코프

함수 헤더에 선언, 함수 본문 전체에서 가시
자동 저장 기간: 호출 시 생성, 반환 시 소멸
값 전달: 호출자 인자 복사본
이름이 전역/지역 변수와 같으면 가림

int value = 100;  // 전역

void func(int value) {  // 매개변수 value (전역 value 가림)
    printf("%d\n", value); // 매개변수 출력
}

이름 공간 (Name Spaces) - C는 여러 이름 공간 분리

스코프 종류	시작	끝	대상
블록 스코프	선언 지점	포함 블록 `}`	지역 변수, 매개변수, 루프 변수(C99)
파일 스코프	선언 지점	번역 단위 끝	전역 변수, 함수, 파일 내부 static
함수 프로토타입 스코프	프로토타입 내	프로토타입 끝	함수 선언의 매개변수 이름
함수 스코프	함수 본문	함수 본문 끝	레이블 (goto 대상)

→ struct stat stat; 가능 (태그 공간 vs 일반 공간 분리)

링키지 (Linkage) - 다중 파일 연결

이름 공간	포함 식별자	예시
레이블	goto 대상	`label:`
태그	struct/union/enum 태그	`struct Foo`
멤버	구조체/공용체 멤버	`s.member` (태그별 별도)
일반	변수, 함수, typedef, 열거 상수	`int x; void func();`

스코프 모범 사례

최소 스코프 원칙: 변수는 사용 직전 가장 좁은 블록에 선언 (C99부터 블록 어디서든 선언 가능)
전역 변수 지양: 불가피하면 static으로 내부 링키지 제한
헤더 파일에 extern 선언, .c 파일에 단일 정의
매개변수 이름으로 전역 변수 가리지 않기 (명명 규칙 구분)
static 지역 변수는 스레드 안전성 고려 (C11 _Thread_local 대안)
가림(Shadowing) 경고 켜기: -Wshadow (GCC/Clang)

수명 요약

프로그램 시작
  ├─ 전역/정적 변수: 메모리 할당, 0 초기화
  └─ main() 진입
       ├─ 자동 변수: 스택 할당, 초기화 코드 실행
       ├─ 함수 호출 → 스택 프레임 푸시
       │    ├─ 매개변수, 자동 변수 생성
       │    ├─ 정적 지역: 최초 1회 초기화
       │    └─ 반환 → 스택 프레임 팝, 자동 변수 소멸
       └─ main() 반환
            └─ 전역/정적 변수: 프로그램 종료 시 소멸 (소멸자 없음)

C 함수 마스터: 선언, 정의, 호출, 인자 전달(값/참조), 재귀 C 배열 완전 정복: 선언, 초기화, 접근, 다차원, 함수 전달, 포인터 관계

C 언어

링키지	의미	키워드	예시
외부	전체 프로그램에서 동일 객체 참조	(기본), `extern`	전역 변수, 함수
내부	동일 번역 단위 내 동일 객체 참조	`static` (파일 범위)	정적 전역, 정적 함수
없음	링키지 없음, 각 선언 별개 객체	`static` (블록), 매개변수	지역 변수