第十三章对C语言深入谈论

1、13.1 对函数的深入谈论 一. main函数的参数 main函数是C语言的主函数，是整个程序的入口，每 个C程序有且只有一个main函数。在此之前我们学过C程 序中，main函数括号里是空的，没有任何参数。在本节中， 我们学习带参数的main函数。main函数通常由两个参数， 其定义形式如下： main(int argc, char *argv) argc和argv是main函数的两个参数，其名 称可以编程人员自行确定，但是每个参数 的类型是C语言规定好了的。第一个参数必 须是整型；第二个参数必须是字符串的指 针，也就是char类型的二维指针。第二个参 数也可以定义为char *agrv。

2、在C语言中，main函数是程序的入口，在一 般情况下，没有其它的函数来调用main函 数，那么main函数的参数有什么中用呢？ 我们对包含以上主函数的、名为myc的文件进行 编译连接，生成名为myc.exe的可执行文件后， 即可在dos下输入命令执行该程序： myc 这就是命令行，myc即为执行程序的命令。这时 argc中的值为1，argv0中将存放字符串“myc” 的首地址，即指向字符串“myc”。如输入： myc OK! GOOD 在此命令行中OK!和GOOD称为命令行参数。这 时argc的值为3，也就是argc里存放的是字符串的 个数，argv里存放的如下图所示。 argvargv0 a

3、rgv1 argv2 0 myc OK! GOOD argv0、argv1、argv2分别指向字符 串”myc”、”OK!”、“GOOD”。其中，为 了执行程序，字符串argv0必不可少， argc值为3。从argv1开始都是可选的命令 参数。另外，按标准规定，argvargc由系 统置0。 命令行中，各参数之间用空格符或TAB符隔 开，空格不作为参数的内容。若要把空格 也作为参数的内容，应该把字符串放在一 对双引号内。 例13.1 若以下程序放在myc.c文件中，在编译连接后，生成一个 myc.exe文件 ，输入argc和argv中的数据。 #include”stdio.h” main(in

4、t argc, char *argv) int i; printf(“argc=%dn”,argc); for(i=1;iargc;i+) printf(“%s”,argvi); printf(“n”); 若在命令中输入： myc A COMMAND LINE 程序将输出： argc=4 A COMMAND LINE 在C语言中，函数名代表的是一个函数的入 口地址，因此可以定义一个指针指向该入 口地址，即指向函数的指针。 指向函数的指针变量定义格式如下： 函数返回值类型（*指针名）（函数参数列 表）； 例13.2 以下程序使用函数指针调用函数 int fun(int a, int *b) ma

5、in() int (*pfun)(int, int*), a, b, s; /*此处定义了pfun这个函数指 针*/ pfun=fun; /*将函数名fun赋给指针pfun，即让pfun指向 fun*/ s=(*pfun)(a, /*此处通过pfun指针来调用fun函数，相当于调用 s=fun(a, main() fun(6); 答案：136 一. 宏 1. 不带参数的宏 定义形式如下： #define 宏名 替换文本 或 #define 宏名 例13.4 #define PI 3.1415926 （1）宏名一般习惯用大写字母表示，以便与变量名 相区别。这只是建议，宏名也可以使用小写字母。 （

6、2）宏定义行的替换文本中还可以包含已经定义过 的宏名。 如：例13.5 #define PI 3.1415926 #define ADDPI (PI+1) #define TWO_ADDPI (2*ADDPI) （3）在宏展开时，C语言仅仅使用替换文本替换宏 名，而不是使用计算的结果进行替换。 （4）宏定义时，如一行写不下，可以在行末尾加反 斜线“”，然后在第二行接着再写。 （5）同一宏名不能重复定义，除非两个宏定 义命令行完全一致。 （6）宏展开时，不能替换双引号中与宏名相 同的字符串。 （7）宏定义的有效范围为定义点到文件结束， 还可以用#undef提前终止已经定义的宏。 带参数的宏，即宏

7、名后带有参数列表的宏 定义为一个带参数的宏。在进行宏展开时， 用表达式替换该宏名，同时用实参代替宏 名后的形参。 例13.6 #define MAX(x,y) (xy ? x:y) max=MAX(10,5); 宏展开后，赋值语句为：max=(105 ? 10:5); （1）在替换带参数的宏名时，一对圆括号不 能少，圆括号中实参的个数应该与形参的 个数相同，如有多个参数，各参数用逗号 隔开。 （2）与不带参数的宏相同，同一个宏名不能 重复定义，除非两个宏定义命令行完全一 致。 （3）在宏替换行的表达式中的形参和整个表 达式应该用括号括起来。 例13.7 #define MUL(a,b) (a)

8、*(b) m=MUL(10-5, 5+1)/2; 结果输出m=_。 答案：15 （4）带参数的宏与函数的异同：定义时都有形参， 不过宏定义时形参不能指定类型。在调用时都需 要传递实参，不同的是宏替换时对参数没有类型 要求。另外，宏替换是在编译时由预处理程序完 成的，因此宏替换不占运行时间；二函数的调用 是在程序运行中处理的，临时给分配存储单元， 在函数调用过程中还需要占用一系列的处理时间。 “文件包含”处理，指的是一个源文件可以将另外 一个源文件的全部内容包含进来，也就是将其他 源文件包含到本文件中来。这样做的好处是，我 们可以把程序中不同功能的模块分别放到不同的 文件中，这样，如果需要那部分

9、功能，就把定义 该功能模块的文件包含到本文件中。C语言用 #include命令等来实现文件的包含功能。#include 命令行的形式如下： #include “文件名” 或 #include （1）#include命令行通常书写在文件的开头，故有 时也把包含文件称作“头文件”。 （2）包含文件中，一般包含一些公用的#define命 令行、外部说明或函数的原型说明。 （3）当包含文件修改后，对包含该文件的源程序必 须重新进行编译连接。 （4）在一个程序中，允许有任意多个#include命令 行。 （）在包含文件中还可以包含其他文件。 例13.8 下面程序由两个源程序文件14.h和14.c组成，程

10、序编译运行的 结果是_。 14.h 的源程序为： #define N 10 #define f2(x) (x*N) 14.c的源程序为： #include #define M 8 #define f(x) (x)*M) #include “14.h” main() int i, j; i=f(1+1); j=f2(1+1); printf(“%d %dn”,i, j); 答案：16 11 一. 存储分类 根据变量在内存的不同位置，可以将变 量分为两类：自动类和静态类。 根据程序中变量定义的位置不同，又可 以将变量分为局部变量和全局变量。在函 数外部定义的变量是全局变量。局部变量 是内部变量，全

11、局变量也称为外部变量。 局部变量可以是自动类变量，也可以是 静态类变量。全局变量只能是静态类变量。 C语言提供了与此相关的4个关键字：auto （自动）、register（寄存器）、static（静 态）、extern（外部）。它们可以放在类型 名的左边，也可以放在类型名的右边。例 如： auto int a; 或 int auto a; 局部变量有3种类型：auto、register和 static。 1. auto变量 在定义变量时，如果没有指定相应的存 储类型，则系统默认该存储类型为auto类型。 当程序进入定义该变量的函数或复合语句 时，系统为这些变量临时分配内存单元。 当程序离开这个

12、函数或复合语句时，系统 将销毁这些内存单元，使其数据不再有效。 例13.9 以下程序的输出结果是_。 main() int i=1, i_sum; float f, f_sum; int i; i=10; printf(“(1)i=%dn”,i); printf(“(2)i=%dn”,i); 答案（1）i=10 （2）i=1 register变量(寄存器变量)与auto变量一样， 是自动类变量，其作用域和生存期与auto变 量完全一样。register变量与auto变量唯一 的区别是auto变量在内存中分配存储空间， 而register变量在CPU的寄存器中分配。 寄存器运算速度非常的快，但寄

13、存器数量 有限，一般情况下，不建议编程人员使用 寄存器变量。 在函数内部或复合函数语句中定义变量时，如果 使用static来说明，就构成了静态局部变量。静态 局部变量的作用域与auto和register类型变量一样， 但其生存期却完全不一样。 静态局部变量在内存的静态存储区占据着永久性 的存储单元，即使离开定义该变量的函数（或复 合语句），该存储单元也不会被销毁。当下次再 进行定义该变量的函数（或复合语句）时，存储 单元仍然保存着原来的值。 例13.10 以下程序运行后的输出结果是_。 fun(int a) int b=0; static int c=3; b+; c+; return (a+

14、b+c); main() int i, a=5; for(i=0;i3;i+) printf(“ %d %d ”,i, fun(a); printf(“n”); 答案：0 10 1 11 2 12 在外部任意位置定义的变量，称为全局变量。全局变量都是静态变量，其作用域从定 义的位置开始，到整个源文件结束为止。 例13.11 以下程序的运行结果是_。 int sum; int fun1() sum+=20; int a; int fun2() a=20; sum+=a; main() sum=0; fun1(); a=8; fun2(); printf(“sum=%d a=%d”, sum, a

15、); 答案：sum=40 a=20 一. malloc函数 malloc函数用于分配内存空间。ANSI C标准规定 malloc函数返回值的类型为void*，该函数的调用形 式为： malloc(size) 其中参数size的类型为unsigned int，表示需要分配 的内存的字节数。如果系统有足够的内存可供分配， 函数返回一个指向有size个字节的存储区首地址， 该首地址的基类型为void类型；若没有足够的内存 单元可供分配，函数返回空值（NULL）。 例13.12 malloc函数的应用 int *p; float *q; p=(int*)malloc(4); q=(float*)mal

16、loc(4); if(p!=NULL) *p=6; If(q!=NULL) *q=3.8; 动态分配存储单元 p 6 q 3.8 动态分配得到的内存单元没有名字，只能 通过指针变量来引用它。一旦指针变量的 值发生改变，原存储单元及所存数据都将 无法再引用。通过调用malloc函数所分配的 动态存储单元中没有确定的初值。 在调用malloc进行存储分配时，如果不能确 定数据类型所占字节数，可以调用sizeof运 算符来求得。如上例可以改为： p=(int *)malloc(sizeof(int); q=(float *)malloc(sizeof(float); 这是一种常用的方式，它由系统来计

17、算数 据类型的字节数。 通过静态存储分配的变量和数组，在生存期后， 或者程序运行结束后，所占用的存储单元会由系 统自动释放。但是，动态存储分配的内存单元， 必须由程序员手动进行释放。如果没有对其进行 释放，则内存单元会一致被占用，从而无法被系 统重新分配。我们可以使用free函数释放动态分 配的内存单元。free函数的调用形式如下： free(p); 这里指针p必须指向由动态分配函数（如malloc） 分配的地址。free函数将指针p所指向的空间释放， 使部分空间可以由系统重新支配。此函数没有返 回值。 通常情况下，malloc函数用于分配单个数据类型 的存储单元，但是有时候根据需求可能要分配

18、多 个同一类型的连续的存储空间。ANSI C提供了 calloc用于此功能的实现，calloc函数的返回值是 基类型为void的指针。calloc函数的调用形式： calloc(n,size); 其中参数n和size的类型都是unsigned int。calloc 函数用来给n个同一类型的数据项分配连续的存储 空间，其中每个数据项的长度为size个字节。若 分配成功，函数返回存储空间的首地址；否则返 回空值。由calloc函数分配的存储单元，系统自动 置初值为0。 例13.13 int *pint; pint=(int *)calloc(10,sizeof(int); free(pint); 程序调用calloc函数在内存中分配了10个连 续的int类型的存储空间，由pint 指向存储