第13章、变量作用域和生存期(理论课)

1、使用C语言开发简单应用第十三章 变量作用域和生存期上一章内容回顾 函数定义 函数声明和函数原型 函数调用 函数的嵌套调用 函数的递归调用 文件包含 内部函数和外部函数 多文件程序编制 使用函数时应注意的问题2/28本章学习目标 理解变量的作用域 局部变量 全局变量 理解变量的生存期 静态存储方式 动态存储方式 理解变量的存储类别 自动的（auto） 静态的（static） 寄存器（register） 外部的（extern） 理解静态局部变量3/28内容进度 变量的作用域 局部变量 全局变量 变量的生存期 存储方式 静态存储方式 动态存储方式 存储类别 自动的（auto） 静态的（static）

2、 寄存器（register） 外部的（extern）4/28局部变量 定义： 在函数内或语句块内定义，只在本函数或本语句块内有效。 说明： 不同函数或语句块可以定义同名的局部变量，分配不同的存储单元，互不干扰，不会发生混淆 函数的形参是局部变量，只能在函数内使用5/28局部变量 举例：6/28#include void main() int i=3;int j=5;int k=0; /函数内局部变量 k=i+j; int k=10; /语句块内局部变量 printf(%dn,k); printf(%dn,k);float f1(int a) int b,c; .char f2(int x,in

3、t y) int i,j; main() int m,n; .a,b,c有效x,y,i,j有效m,n有效内容进度 变量的作用域 局部变量 全局变量 变量的生存期 存储方式 静态存储方式 动态存储方式 存储类别 自动的（auto） 静态的（static） 寄存器（register） 外部的（extern）7/28全局变量 定义： 在所有函数外部定义的变量，有效范围从定义的位置到本文件结束。 举例： 说明： 若全局变量与局部变量同名，则全局变量将被屏蔽。 当一个程序的许多函数都是使用一个全局变量时，全局变量为编程提供了方便。 但是应该避免不必要地使用全局变量，因为： 全局变量在程序的执行期间都占用

4、内存，如果定义很多全局变量，则系统运行中需要消耗较多的内存 会降低函数的通用性、可靠性、可移植性 会降低程序清晰性，容易出错8/28int p=1;float f1(int a) p=10; .char c=A;char f2(int x,int y) c1=B; main() p=20;c=C; .p有效c有效全局变量 应用举例1：9/28#include /*全局变量*/int a=5;int b=10; void fun(void) int c; c=a; a=b; b=c;void main() printf(a=%d,b=%dn,a,b); fun(); printf(a=%d,b=

5、%dn,a,b);全局变量 应用举例2：10/28#include int a=3;int b=5;int max(int a, int b) int c; c=ab?a:b; return(c);void main() int a=8; printf(max=%dn,max(a,b);全局变量 应用举例3：11/28#include int i;void main() void prt();for(i=0;i5;i+)prt();void prt() for(i=0;i5;i+)printf(%c,*);printf(n);内容进度 变量的作用域 局部变量 全局变量 变量的生存期 存储方式

6、静态存储方式 动态存储方式 存储类别 自动的（auto） 静态的（static） 寄存器（register） 外部的（extern）12/28变量的存储方式 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。 静态存储区： 全局变量(存储在静态存储区,程序执行时分配存储空间) 静态局部变量(static)(保留上一次调用结束后的变量值) 动态存储方式： 在程序运行期间根据需要动态地分配存储空间的方式。 动态存储区： 函数形参 函数调用时的现场保护和返回地址 非静态局部变量13/28内容进度 变量的作用域 局部变量 全局变量 变量的生存期 存储方式 静态存储方式 动态存储方式 存储类别 自

7、动的（auto） 静态的（static） 寄存器（register） 外部的（extern）14/28变量的存储类别 存储类别： 自动的（auto） 静态的（static） 寄存器（register） 外部的（extern） 变量定义： 一般形式：存储类别 数据类型 变量表; 举例： int sum; auto int a; register int i; static float x; extern char ch;15/28auto变量 说明： 动态存储方式，存储在动态存储区 变量定义中存储类别省略时，默认为auto型 auto型变量在函数/语句块被调用时分配内存，每次调用都重新分配，重新

8、赋初值，调用结束则释放空间。 auto型变量如果不赋初值，则其值是一个不确定的值。16/28静态局部变量 举例： 说明： 静态存储方式，在静态存储区分配单元，在程序运行期间都不释放。 静态局部变量具有可继承性，在整个程序运行期间只赋一次初值，以后调用不在重新赋初值，而只是保留上次调用后的值。 在定义时如果没有赋初值，则自动赋初值为该类型的零值。 静态局部变量具有全局的寿命和局部的可见性，作用域仍然是该函数/语句块内。17/28#include void main() void Adda(void);int i=0;for( i=0; i3; i+ )Adda();void Adda(void)

9、 static int x=0; int y=1; int z=0;x+; y+; z=x+y;printf(x=%d,y=%d,z=%dn,x,y,z);静态局部变量 应用举例：输出15的阶乘。18/28#include int fac(int n)static int f=1;f=f*n;return f;void main()int i;for(i=1; i6; i+)printf(%d!=%dn,i,fac(i);register变量 说明： 只有非静态局部变量和形参可定义为register变量，全局变量和静态局部变量不能定义为register变量。 一个系统中的寄存器数目是有限的，不

10、能定义任意多个register变量。 在实践中很少使用register变量，因为目前很多编译器都具有优化选项，会自动把一些频繁使用的变量放在寄存器中以提高效率。19/28用extern声明外部变量 在一个文件内声明外部变量 在多个文件中声明外部变量20/28#include void Demo(void)extern int x,y;int a=10,b=10;x=a-b;y=a+b;printf(DEMO:%d,%dn,x,y);void main()int a=9, b=5;extern int x,y;x=a+b;y=a-b;printf(MAIN:%d,%dn,x,y);Demo();

11、printf(MAIN:%d,%dn,x,y);int x,y;#include extern int x,y;void Demo();void main()int a=9,b=5;x=a+b;y=a-b;printf(MAIN:%d,%dn,x,y);Demo();printf(MAIN:%d,%dn,x,y); main.cint x,y;void Demo()int a=10,b=10;x=a-b;y=a+b;printf(DEMO:%d,%dn,x,y);fun.c用static修饰全局变量 作用： 使全局变量只限于本文件使用，其他文件不能引用，可以防止其他程序无意中错误地引用了全局变

12、量。 举例：21/28extern int a；void main()file1.cstatic int a;void fun(int x)file2.c应用举例22/28#include int i=1;void other() static int a=2; static int b; int c=10; a=a+2; i=i+32; c=c+5; printf(-OTHER-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); b=a;void main() static int a; register int b=-10; int c=0; printf(

13、-MAIN-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); c=c+8; other(); printf(-MAIN-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); i=i+10; other();应用举例 分析：23/28-Main-i:1 a:0 b:-10 c:0 -Other-i:33 a:4 b:0 c:15 -Main-i:33 a:0 b:-10 c:8-Other-i:75 a:6 b:4 c:15全局i1main: a0b:-10registermain:c0静态存储区动态存储区other: a2othe

14、r: b0other: c10843315443other: c10675156本章内容总结 对变量的定义，有两种属性：数据类型和存储类别，例如： static int x;（定义静态局部变量或定义限于本文件使用的全局变量） auto int y;（定义自动变量，即局部变量） regiter int a；（定义寄存器变量，函数内部定义） extern int b;（声明已经定义的全局变量）24/28本章内容总结 从作用域角度分为：局部变量和全局变量。 局部变量： 自动变量：存储在动态存储区中，离开函数，值就消失； 静态局部变量：存储在静态存储区中，离开函数，值仍保留； 寄存器变量：存储在寄存器

15、中，离开函数，值就消失； 形参：被看做局部变量，可以定义为自动变量或寄存器变量。 全局变量： 使用extern扩展作用域 使用static限制作用域(静态全局变量:本文件的函数调用,在静态存储区,而且受保护)25/28本章内容总结 从变量的生存期区分：动态存储方式和静态存储方式。 静态存储方式是在程序整个运行期间都存在，而动态存储方式是在调用函数时临时分配单元。 动态存储： 自动变量 寄存器变量 形参 静态存储： 静态局部变量(此函数体内有效,静态存储区.受保护) 全局变量26/28本章内容总结27/28int a;main( ) . . f2; . f1; .f1( ) auto int b; f2; .f2( ) static int c; c作用域b作用域a作用域mainf2f1mainf1f2maina生存期:b生存期:c生存期: 小结局部变量局部变量全局变量全局变量存储类别存储类别autoregiste