在程序设计中,全局变量指的是在程序的任意位置都可以被访问到的变量。尽管全局变量看起来很方便,但是在实际的编程过程中,过度的使用全局变量往往会带来很多问题。以下是四个方面的原因,解释为什么我们应该尽量避免使用全局变量。
封装性是指将数据和代码封装在各自的模块中,外部模块只能通过特定的接口访问内部数据和代码。使用全局变量的程序会失去这种封装性。由于全局变量可以在程序的任何位置被访问,其他模块可以轻松地修改它们的值,那么就不再有一个良好定义的接口,这意味着在修改代码时可能会更难发现潜在的错误。
此外,当我们使用全局变量时,我们通常不会将其文档化,并且在某个操作系统上的升级或端口时,它们可能会被不小心删除或重命名。因此,封装性减弱了通常会导致维护问题。
耦合性是指模块之间的依赖关系。如果两个模块之间的耦合度太高,那么对其中一个模块的修改会对另一个模块产生很大的影响。全局变量是一种增加代码耦合度的方式,因为它们允许模块直接读取和修改其他模块中的数据。当我们增加或者修改全局变量时,会导致程序的各个部分之间的依赖性更加紧密,从而使程序的扩展和维护变得更加困难。
在大型应用程序中,全局变量的数量可能很大。每个全局变量都需要一个唯一的名称,否则它们可能会互相干扰。但是,随着程序规模的扩大,很难保证每个全局变量都有不同的名称。当一个全局变量被命名为其他模块或库中的变量名称时,编译器将无法区分它们。这将导致非常严重的问题,甚至会崩溃程序,非常难以调试和定位。
应用软件在发布时必须要经过充分的测试,验证其功能和性能。但是,全局变量使得测试变得困难。由于全局变量可以在程序的任何位置被修改,测试过程中不知道哪些代码修改了它们的值。因此,在找到和解决错误时,测试过程变得更加困难和耗时。
总之,全局变量在编程中虽然看起来很方便,但实际上却会带来很多问题。过度使用全局变量会破坏封装性、增加代码的耦合度、导致命名冲突甚至会影响代码的可测试性,因此,我们应该尽量避免使用全局变量,并且在必要时,将其使用限制在一个模块或类中,以提高代码的可维护性和可扩展性。