C语言 变量的存储属性和预编译命令

9.1变量的存储属性存储位置：主存、寄存器生存期：永久生存期、动态生存期永久生存期：为程序执行的整个过程，在该过程中占有固定的存储空间。动态生存期：只在程序执行的某一段时间内存在。变量的作用域:局部变量和全局变量局部变量：在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只在本函数范围内有效,在复合语句中定义的变量只在本复合语句中有效。全局变量：在函数之外定义的变量称外部变量，外部变量是全局变量（全程变量）。它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束局部变量和全局变量——从变量的作用域角度分类例2.voidmain(){intx=7,y=3;f();printf(%d,%d\n,x,y);}f(){intx=8,y=5;if(xy){intt;t=x;x=y;y=t;}printf(%d,%d\n,x,y);}此二函数中x、y无任何关系复合语句输出：5，87，3局部变量局部变量(一)局部变量：形参、函数体中定义的变量作用范围：某个局部也称为内部变量，在函数内定义，作用域仅限于函数内，离开该函数后再使用这种变量是非法的。1）主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，不能在其它函数中使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的变量。2）形参变量是属于被调函数的局部变量，实参变量是属于主调函数的局部变量。例如：intf1(inta)/*函数f1*/{intb,c;……}intf2(intx)/*函数f2*/{inty,z;……}main(){intm,n;……}a,b,c有效x,y,z有效m,n有效所有变量都是局部变量3）允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆。如在前例中，形参和实参的变量名都为m,n，是完全允许的。例21：main(){inti=2,j=3,k;k=i+j;{intk=8;printf(%d\n,k);}printf(%d\n,k);}复合语句定义的k起作用，其初值为8，故输出值为8由main定义的k起作用，输出的k应为main所定义的k，输出5。i,j以及main()定义的k有效复合语句定义的k有效运行结果：854）在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。例如：main(){ints,a;……{intb;s=a+b;……}……}b作用域s,a作用域所有变量仍然是局部变量(二)全局变量：在函数之外定义的变量作用范围：从定义点到文件结束也称为外部变量，在函数外部定义的变量，作用域是整个源程序。如果在某个函数中使用后面说明的全局变量，应用说明符extern声明后才能使用，但在一个函数之前定义的全局变量，在该函数内使用可不再加以说明。例如：inta,b;voidf1(){……}floatx,y;intfz(){……}main(){……}外部变量外部变量全局变量xy作用域全局变量ab作用域例22.intp=1,q=5;floatf1(a)inta;{externc1……}f2(intk){……}charc1,c2;main(){……}voidf3(){doubles;}C1作用范围c1、c2作用范围p、q作用范围申明C1在其中可以用若同一源文件中、外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量不起作用。例24.inta=3,b=5;main(){inta=1000;f();printf(main:%d,%\n,a,b);}f(){printf(f:%d,%\n,a,b);}结果：f:3,5main:1000,5局部变量例25.外部变量与局部变量同名。inta=3,b=5;max(inta,intb){intc;c=ab?a:b;return(c);}main(){inta=8;printf(%d\n,max(a,b));}运行结果：8a,b为外部变量b为外部变量a为局部变量变量的存储类别——动态存储方式与静态存储方式(一)供用户使用的存储空间分为：1.程序区2.静态存储区存放变量、数组等3.动态存储区区别：1)静态存储区：开始执行程序时给变量分配存储区、执行程序完毕释放。2)动态存储区：动态地进行分配和释放。变量分类：从变量值存在时间（生存期）角度分。1）静态存储方式：在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。2）动态存储方式：在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。静态存储区存放全局变量：在程序开始执行时分配存储区，程序执行完毕就释放。在程序执行过程中它们占据固定的存储单元，而不动态地进行分配和释放。动态存储区存放以下数据：1）函数形式参数；2）自动变量（未加static声明的局部变量）；3）函数调用时的现场保护和返回地址。对以上这些数据，在函数开始调用时分配动态存储空间，函数结束时释放这些空间。(二)C语言中每一个变量有两个属性：类型和存储类别。例：autointw;存储类别：所定义或声明的变量作用域和生存周期。一．形参：动态，调用该函数时分配、返回时释放。二．自动局部变量：存储类别为auto的局部变量(可省略)。动态，开始进入执行它的作用范围时分配、执行完它的作用范围时释放。三．寄存器变量:基本同自动局部变量、但分配在运算器中(速度快)。四．静态局部变量：存储类别为static的局部变量。静态。例staticints;五．全局变量：静态。一、auto变量自动变量：函数中的形参、局部变量、复合语句中定义的变量，如不专门声明为static存储类别，都是动态地分配存储空间的，数据存储在动态存储区中。调用函数时系统会给它们分配存储空间，函数调用结束自动释放这些存储空间。用关键字auto作存储类别的声明，auto可以省略，auto不写隐含为“自动存储类别”。例如：intf(inta){autointb,c=3;…}定义f函数，a为形式参数定义b，c自动变量执行完f函数后，自动释放a，b，c所占的存储单元。二、用static声明局部变量用关键字static进行声明局部变量，其值在函数调用结束后不消失而保留原值，该局部变量为“静态局部变量”。1）静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元。2）静态局部变量在编译时赋初值，在程序整个运行期间都不释放。自动变量在函数调用时赋初值，每调用一次函数重新给一次初值，相当于执行一次赋值语句。3）如果在定义静态局部变量时不赋初值，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。而对自动变量来说，如果不赋初值则它的值是一个不确定的值。例26.考察静态局部变量的值。f(inta){autob=0;staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}voidmain(){inta=2,i;for(i=0;i3;i++)printf(%d,f(a));}运行结果：789静态局部变量iabc02032+(0+1)+(3+1)=712042+(0+1)+(4+1)=822052+(0+1)+(5+1)=9例27.打印1到5的阶乘值。intfac(intn){staticintf=1;f=f*n;return(f);}voidmain(){inti;for(i=1;i=5;i++)printf(%d!=%d\n,i,fac(i));}运行结果：1！=12！=23！=64！=245！=120静态局部变量if1121*232*346*4524*5不用循环原值保留三、register变量为了提高效率，C语言允许将局部变量的值放在CPU中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字register作声明。只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；局部静态变量不能定义为寄存器变量。例28.使用寄存器变量。intfac(intn){registerinti,f=1;for(i=1;i=n;i++)f=f*i;return(f);}voidmain(){inti;for(i=1;i=5;i++)printf(%d!=%d\n,i,fac(i));}运行结果:1！=12!=23!=64!=245!=120寄存器变量if1121*231*2*341*2*3*451*2*3*4*5要用循环原值不保留四、用extern声明外部变量外部变量（全局变量）是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到本程序文件的末尾。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量作“外部变量声明”，可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。例29.用extern声明外部变量，扩展程序文件中的作用域。intmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}main(){externA,B;printf(%d\n,max(A,B));}intA=13,B=-8;运行结果：13定义之前引用要申明(三)控制全局变量的作用范围：1．用static把全局变量的作用范围限制在本文件内：例：file1.cfile2.cstaticintA;externintA;voidmain()voidfun(intn){{……}A=A*n;…}尽管用extern申明A，但file2.c中仍然不能用file1.c中的A全局变量A用static申明，只能用于本文件file1.c都写在文件开头2．用extern把另一文件中的全局变量的作用范围扩大到本文件内：file1.cfile2.cintA;externintA;voidmain()voidfun(intn){{……}A=A*n;…}用extern申明file1.c已定义的外部变量A，可以使用都写在文件开头定义外部变量A