引言:
我们知道我们在定义变量的时候,一般都是在函数内部定义,那么当我们在重新定义一个函数的时候,这个变量就不能用了。那么,如何我们在函数之前定义变量会有什么结果呢?这就是变量的作用域问题,所以,今天这就是我们要说的。
局部变量
定义变量一般有三种形式:
- 在函数的开头定义
- 在函数的外部定义
- 在复合语句中定义
其中在函数的开头和在复合语句中定义的时候,只能在函数内部和该复合语句中使用,像这种变量称为局部变量。 例如:
fun 1 (int a, int b)
{ int x
}
fun 2(int c, int d)
{
c=x ; // 错误,因为在fun1函数定义的变量在fun2中将无法使用。
}
说明:
(1)主函数中定义的变量(如m,n)也只在主函数中有效,并不因为在主函数中定义而在整个文件或程序中有效。主函数也不能使用其他函数中定义的变量。
(2)不同函数中可以使用同名的变量,它们代表不同的对象;互不干扰。例如,上面在f1函数中定义了变量x,倘若在f2函数中也定义变量x,它们在内存中占不同的单元,互不混淆。
(3)形式参数也是局部变量。例如上面f1函数中的形参a,也只在f1函数中有效。其他函数可以调用f1 函数,但不能直接引用f1函数的形参a(例如在其他函数中输出a的值是不行的)。
(4)在一个函数内部,可以在复合语句中定义变量,这些变量只在本复合语句中有效,这种复合语句也称为“分程序”或“程序块”。
int main ()
{ int a,b;
{ int c;
c=a+b; // c在此复合语句内有效a,b在此范围内有效
}
变量c只在复合语句(分程序)内有效,离开该复合语句该变量就无效,系统会把它占用的内存单元释放。
全局变量:
我们知道程序的编译单位是源程序文件,而一个源程序可以包含若干个函数。在函数内部定义的变量称为局部变量,在函数外部定义的变量成为全局变量,也叫全程比变量。 全局变量可以为其他函数所使用,他的作用域是从定义到源文件的的结束。
例如:
#include <stdio.h>
int a=1,b=2;
void fun (void )
{
pritnf ("%d %d",a,b);
}
int main ()
{
printf (“%d %d”,a,b);
retuen 0;
}
输出结果是: 1 2 1 2
注意:
为了区分局部变量和全局变量,我们通常将全局变量的第一个字母大写。
但是问题来,当我们定义了全局变量之后,又在一个函数中,定义了同名得到变量,那么这个变量的值会是多少呢?是等于全局变量还是等于局部变量呢?
我们看如下程序:
#include <stdio.h>
int a=1 ,b=2;
int main ()
{
int a=5;
printf ("%d",a);
}
运行结果: 5
所以,我们可以看出,当全局变量和局部变量相同的时候,局部变量起作用。
变量的存储方式和生存期:
我们从以上得知,有的变量是始终存在的,而有的变量是临时存在的,只有函数使用到的时候,才会被临时分配存储单元,但是一旦函数结束,储存单元将被释放,变量不在存在。因此,我们可以说,变量的存储方式分为两种: 动态存储方式和静态存储方式。
内存中可供用户使用的存储空间可以分为三部分:
- 程序区
- 动态存储区
- 静态存储区
其中全局变量存储在静态存储区,从程序开始分配内存空间,到程序结束释放内存空间。 而在动态存储区存放一下数据:
- 函数的形式参数,在调用函数的时候给形式参数分配存储空间
- 自动变量,就是没有用static 修饰的变量。
- 函数的返回值。
以上的这些值都是动态分配存储空间的,每次调用到他们的时候,就临时分配存储空间,当使用完就释放,一次在同一个程序中,利用两次动态变量,它的内存地址也可能不同。
其实,当我们在定义函数和变量的时候,应该声明数据类型和存储类别。 数据类型就是整形,浮点型等,那存储类别又有什么呢?
C语言的存储类别有四种:
- 自动变量 (auto 变量)
- 静态局部变量 (static 变量)
- 寄存器变量 (re'gister 变量)
- 外部变量 (extern 变量)
auto 变量:
我们在定义 int a ;的时候,实际上就是: auto int a ;
static 变量:
例如一下程序:
#include <strdio.h>
int add (int a)
{
int c= 3;
c= c+1;
return a+c
}
int main ()
{
}
我们可以看到当我们每次调用add函数的时候,c的值又会初始化到3,c=c+1的赋值语句,只在本次调用起作用,所以我们在这也能看出来c是动态分配的。
但是我们在对比一下程序:
#include <stdio.h>
int add (int a)
{
static int c= 3;
c= c+1;
return a+c;
}
int main ()
{ int a=1;
printf ("%d",add(a));
}
这里就能看出static变量的区别了。
register 变量
又叫寄存器变量,计算机在进行计算的时候,通常要从外部取数据,那为了提高执行效率,我们可以将变量存放在寄存器也就是在CPU的寄存器中。当程序执行的数据特别多的时候,我们能够看出明显的区别。