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C語言學習教程第五章-函數(8)

編輯:關於C語言

變量的存儲方式可分為“靜態存儲”和“動態存儲”兩種。

靜態存儲變量通常是在變量定義時就分定存儲單元並一直保持不變, 直至整個程序結束。5.5.1節中介紹的全局變量即屬於此類存儲方式。動態存儲變量是在程序執行過程中,使用它時才分配存儲單元, 使用完畢立即釋放。 典型的例子是函數的形式參數,在函數定義時並不給形參分配存儲單元,只是在函數被調用時,才予以分配, 調用函數完畢立即釋放。如果一個函數被多次調用,則反復地分配、 釋放形參變量的存儲單元。從以上分析可知, 靜態存儲變量是一直存在的, 而動態存儲變量則時而存在時而消失。我們又把這種由於變量存儲方式不同而產生的特性稱變量的生存期。 生存期表示了變量存在的時間。 生存期和作用域是從時間和空間這兩個不同的角度來描述變量的特性,這兩者既有聯系,又有區別。 一個變量究竟屬於哪一種存儲方式, 並不能僅從其作用域來判斷,還應有明確的存儲類型說明。

在C語言中,對變量的存儲類型說明有以下四種:
auto 自動變量
register 寄存器變量
extern 外部變量
static 靜態變量
自動變量和寄存器變量屬於動態存儲方式, 外部變量和靜態變量屬於靜態存儲方式。在介紹了變量的存儲類型之後, 可以知道對一個變量的說明不僅應說明其數據類型,還應說明其存儲類型。 因此變量說明的完整形式應為: 存儲類型說明符 數據類型說明符 變量名,變量名…; 例如:
static int a,b; 說明a,b為靜態類型變量
auto char c1,c2; 說明c1,c2為自動字符變量
static int a[5]={1,2,3,4,5}; 說明a為靜整型數組
extern int x,y; 說明x,y為外部整型變量
下面分別介紹以上四種存儲類型:

一、自動變量的類型說明符為auto。
這種存儲類型是C語言程序中使用最廣泛的一種類型。C語言規定, 函數內凡未加存儲類型說明的變量均視為自動變量, 也就是說自動變量可省去說明符auto。 在前面各章的程序中所定義的變量凡未加存儲類型說明符的都是自動變量。例如:
{ int i,j,k;
char c;
……
}等價於: { auto int i,j,k;
auto char c;
……
}
自動變量具有以下特點:
1. 自動變量的作用域僅限於定義該變量的個體內。在函數中定義的自動變量,只在該函數內有效。在復合語句中定義的自動變量只在該復合語句中有效。 例如:
int kv(int a)
{
auto int x,y;
{ auto char c;
} /*c的作用域*/
……
} /*a,x,y的作用域*/

2. 自動變量屬於動態存儲方式,只有在使用它,即定義該變量的函數被調用時才給它分配存儲單元,開始它的生存期。函數調用結束,釋放存儲單元,結束生存期。因此函數調用結束之後,自動變量的值不能保留。在復合語句中定義的自動變量,在退出復合語句後也不能再使用,否則將引起錯誤。例如以下程序:
main()
{ auto int a,s,p;
printf("\ninput a number:\n");
scanf("%d",&a);
if(a>0){
s=a+a;
p=a*a;
}
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}

s,p是在復合語句內定義的自動變量,只能在該復合語句內有效。而程序的第9行卻是退出復合語句之後用printf語句輸出s,p的值,這顯然會引起錯誤。

3. 由於自動變量的作用域和生存期都局限於定義它的個體內( 函數或復合語句內), 因此不同的個體中允許使用同名的變量而不會混淆。 即使在函數內定義的自動變量也可與該函數內部的復合語句中定義的自動變量同名。例5.14表明了這種情況。
[例5.14]
main()
{
auto int a,s=100,p=100;
printf("\ninput a number:\n");
scanf("%d",&a);
if(a>0)
{
auto int s,p;
s=a+a;
p=a*a;
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
本程序在main函數中和復合語句內兩次定義了變量s,p為自動變量。按照C語言的規定,在復合語句內,應由復合語句中定義的s,p起作用,故s的值應為a+ a,p的值為a*a。退出復合語句後的s,p 應為main所定義的s,p,其值在初始化時給定,均為100。從輸出結果可以分析出兩個s和兩個p雖變量名相同, 但卻是兩個不同的變量。

4. 對構造類型的自動變量如數組等,不可作初始化賦值。

二、外部變量外部變量的類型說明符為extern。

在前面介紹全局變量時已介紹過外部變量。這裡再補充說明外部變量的幾個特點:
1. 外部變量和全局變量是對同一類變量的兩種不同角度的提法。全局變是是從它的作用域提出的,外部變量從它的存儲方式提出的,表示了它的生存期。

2. 當一個源程序由若干個源文件組成時, 在一個源文件中定義的外部變量在其它的源文件中也有效。例如有一個源程序由源文件F1.C和F2.C組成: F1.C
int a,b; /*外部變量定義*/
char c; /*外部變量定義*/
main()
{
……
}
F2.C
extern int a,b; /*外部變量說明*/
extern char c; /*外部變量說明*/
func (int x,y)
{
……
}
在F1.C和F2.C兩個文件中都要使用a,b,c三個變量。在F1.C文件中把a,b,c都定義為外部變量。在F2.C文件中用extern把三個變量說明為外部變量,表示這些變量已在其它文件中定義,並把這些變量的類型和變量名,編譯系統不再為它們分配內存空間。 對構造類型的外部變量, 如數組等可以在說明時作初始化賦值,若不賦初值,則系統自動定義它們的初值為0。

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