变量的作用域与生存期
变量的作用域与生存期
§作用域与生存期概述 ★变量的作用域(空间特性) ◆变量的作用域也称为可见性,指变量能够被访冋 范围 ◆分为局部变量和全局变量两类:局部变量的范围 较窄,限定在程序中的部分区域;全局变量的范 围较宽。可以是整个文件甚至是整个程序 代码区 静态存储区 一全局变量、局部静恋变量 形参变量 动态存储区 局部动态变量( auto register) 函数调用现场保护和沤回地址等
§作用域与生存期概述 变量的作用域（空间特性） ❖变量的作用域也称为可见性，指变量能够被访问 的范围 ❖分为局部变量和全局变量两类：局部变量的范围 较窄，限定在程序中的部分区域；全局变量的范 围较宽，可以是整个文件甚至是整个程序 变量的存储类别（时间特性） ❖除作用域（可见性）外的另外两个特性：变量存 放在计算机何处，变量何时存在 — 存储类别 ❖变量存在的位置：RAM 或 CPU寄存器 ❖RAM 划分：代码区、静态存储区、动态存储区 ❖存储类别：RAM：static、auto，CPU：register 代码区 静态存储区 动态存储区 全局变量、局部静态变量 形参变量 局部动态变量（auto register) 函数调用现场保护和返回地址等
§内部变量 局部变量-内部变 float fl(int a) 定义:在函教内 句内有效 i int b, c a,b,c有效 ●说明: ◆mai中定义e} ◆不同函教中局char2intx,inty) ◆形參属于局部{int动j; 可定义在复合 x,yij有效 ◆局部(空间特性 register stati main i int m, n; m,n有效
§内部变量 ❖局部变量---内部变量 ⚫定义：在函数内或复合语句内定义，只在本函数内或复合语 句内有效 ⚫说明： ◆main中定义的变量只在main中有效 ◆不同函数中同名变量，占不同内存单元 ◆形参属于局部变量 ◆可定义在复合语句中有效的变量 ◆局部(空间特性)变量可用存储类型(时间特性)：auto register static （默认为auto，可省略） float f1(int a) { int b,c; ……. } char f2(int x,int y) { int i,j; …… } main() { int m,n; ……. } a,b,c有效 x,y,i,j有效 m,n有效
例不同函数中同名变量 例复合语句中变量 void subo #define n 5 void maino t ab: i int i: a=6: int aN]={1,2,3,4, b=7: for(i=0; i<N/2; i++) printf("sub: a=%d, b=%d\n", a, b); int temp 运行结果: temp=a; void main( main: a=3. b=4 a=aN-i-1l i int a, b sub: a=6.b=7 a[N-i-1=temp; a=3 main: a=3,b=4 b=4 for(i=0; i<N; i++) printf("main: a=%d, b=%d\n", a, b); printf( od,aiD; subo printf("main: a=%d, b=%dm,:b):运行结果:54321
void sub() { int a,b; a = 6; b = 7; printf("sub:a=%d,b=%d\n",a,b); } void main() { int a,b; a = 3; b = 4; printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b); sub(); printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b); } #define N 5 void main() { int i; int a[N] = {1,2,3,4,5}; for(i=0;i<N/2;i++) { int temp; temp = a[i]; a[i] = a[N-i-1]; a[N-i-1] = temp; } for(i = 0;i < N;i++) printf("%d ",a[i]); } 例 不同函数中同名变量 例 复合语句中变量 运行结果：5 4 3 2 1 运行结果： main:a=3,b=4 sub:a=6,b=7 main:a=3,b=4
★自动变量 #include ◇格式 maino auto int( auto int a, b, c 自动变 a=1,b=2 c=add(a,b);/创建ad形参和局部变量*/ 动态存佾 复合语 float x有效 b,c有效 该变量目 printf(x=%f,X) 今自动变 printf c=od"c); int add(int x, int y) i int z x十 x,y,z有效 return
自动变量 ( auto ) ❖格式：[auto] 类型 变量名列表； auto 可省略 auto int a; 等价于 int a; ❖自动变量的生存期：自动变量存在于 RAM 中的 动态存储区—“栈”，并且仅当定义它的函数或 复合语句被执行时，才创建该变量，执行结束后 该变量自动被删除掉，释放占用的内存空间。 ❖自动变量用的最多，不会永久占用内存空间。 #include main() { auto int a,b,c; a=1,b=2; c = add(a,b);/*创建add形参和局部变量*/ { float x = c; printf("x=%f",x); } printf("c=%d",c); } int add(int x,int y) { int z; z=x+y; return (z); } a,b,c有效 x,y,z有效 x有效
★寄存器变量 ◇格式: register类型变量名列表; for(register int a=0; a<1000000; a++) ☆寄存器变量存在于cpu内部的寄存器中,数量很 ,一般是将循环使用很多次的变量放在岢存器 中,加快执行速度。 今注意: 只有蓬型变量能放在寄存器中,包括:int、char short、long等。 岢存器变量必须是auto类紲的局部变量、形参,不能 是全局变量或舲亮变量。 心由于寄存器数量很少,不能保证定义的寄存器 变量是能分配到寄存器,这时作为普通变量。 ☆对于寄存器变量,不能做取地址(&)运算
寄存器变量 ❖格式：register 类型 变量名列表； for(register int a=0; a<1000000; a++) ❖寄存器变量存在于 cpu 内部的寄存器中，数量很 少，一般是将循环使用很多次的变量放在寄存器 中，加快执行速度。 ❖注意： ⚫只有整型变量能放在寄存器中，包括：int、char、 short、long等。 ⚫寄存器变量必须是auto 类型的局部变量、形参，不能 是全局变量或静态变量。 ❖ 由于寄存器数量很少，不能保证定义的寄存器 变量总是能分配到寄存器，这时作为普通变量。 ❖对于寄存器变量，不能做取地址( & )运算
例使用寄存器变量 int fac(int n) 1、只有局部自动变量和 形式参数可以作为寄存器 register int i, f=1; 变量 for(i=1;i<=n; i++ 2、不能定义任意多个寄 f= fi 存器变量 return(f; 3、局部静态变量不能定义 为寄存器变量 void maino int i: for(i=1;i<=1000;i++) printf(od:=%d\n,i,fac(i);
例 使用寄存器变量 int fac(int n) { register int i, f = 1; for(i = 1;i <= n;i++) f = f*i; return(f); } void main() { int i; for(i = 1;i <= 1000;i++) printf(“%d!=%d\n”,i,fac(i)); } 1、只有局部自动变量和 形式参数可以作为寄存器 变量 2、不能定义任意多个寄 存器变量 3、局部静态变量不能定义 为寄存器变量
★静态内部变量 今格式: statIc类型变量名列表 static int a 心形参不能是定义成 static ◆內部变量定义成 static后,作用域不变,但生存 期变长,在整个程序执行前就存在,直到程序结 束才清除掉,其生存期为整个程序的运行期。 今使用注意 静态变量只初始化一次。 ●静态变量的值具有“记忆”性。 尽管生存期变长,但作用域(可见性)仍然局限在定义 它的局部范围内
静态内部变量 ❖格式：static 类型 变量名列表； static int a; ❖形参不能是定义成 static。 ❖内部变量定义成 static 后，作用域不变，但生存 期变长，在整个程序执行前就存在，直到程序结 束才清除掉，其生存期为整个程序的运行期。 ❖使用注意： ⚫静态变量只初始化一次。 ⚫静态变量的值具有“记忆”性。 ⚫尽管生存期变长，但作用域(可见性)仍然局限在定义 它的局部范围内
例静态内部变量的生存期 void maino #include void inco Int I for(i=0;i<3;i++) int x=0; incl; X+十 for(i=0;i<3;i++) printf( in incl x=%odn", x); inc20; void inco 运行结果: static int x0 in incl x=1 x++; in incl=l printf("in inc2 x=%d\n" x);in incl x1 in inc2 x=1 in inc2 x2 In ince 3
void main() { int i; for(i=0;i void inc1() { int x=0; x++; printf("in inc1 x=%d\n",x); } void inc2() { static int x=0; x++; printf("in inc2 x=%d\n",x); } 运行结果： in inc1 x=1 in inc1 x=1 in inc1 x=1 in inc2 x=1 in inc2 x=2 in inc2 x=3
§外部变量全局变量 心定义:在函数外定义,可为本文件所有函数共用 ☆作用域:从定义变量的位量开始到本源文件结束, 及有 extern说明的其它源文件 心生存期:蕘个程序远行期间 今用 extern声明外部变量; extern数据类型变量表 ☆外部变量定义与外部变量说明(明)不同 若外部变量与局部变量名则外部量屏 外部变量可用存储类型:缺 ◆次数 能1次 可说明多次 ◆位置: 所有函数之外 函数内或函数外 ◆分配内存:分配内存可初始化不分配内存,不可初始化 降低了函数的通用性、可靠性,可移植性 α降低程序清晰性。容易出错
§外部变量---全局变量 ❖定义：在函数外定义，可为本文件所有函数共用 ❖作用域：从定义变量的位置开始到本源文件结束， 及有extern说明的其它源文件 ❖生存期：整个程序运行期间 !!! 应尽量少使用全局变量，因为： 全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元 降低了函数的通用性、可靠性，可移植性 降低程序清晰性，容易出错 定义 说明 ◆次数： 只能1次 可说明多次 ◆位置： 所有函数之外 函数内或函数外 ◆分配内存：分配内存,可初始化 不分配内存,不可初始化 ❖用 extern 声明外部变量：extern 数据类型 变量表； ❖外部变量定义与外部变量说明(声明)不同 ❖若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽 ❖外部变量可用存储类型：缺省 或 static