C語言中的一些基本概念

2022-08-05 10:24:22 字數 3418 閱讀 3721

1。變數的聲名與定義

宣告乙個變數意味著向編譯器描述變數的型別,但並不為變數分配儲存空間。定義乙個變數意味著在宣告變數的同時還要為變數分配儲存空間。在定義乙個變數的同時還可以對變數進行初始化。

a. 對於區域性變數來說,聲名即為定義,也可以說區域性變數通常只定義不宣告或者,區域性變數聲名定義沒有區別。聲名與定義的區別是針對全域性變數來說的。

b.而全域性變數多在原始檔中定義,在標頭檔案中宣告。  由於c語言**是以檔案為單位來組織的,在乙個源程式所有原始檔中,乙個外部變數或函式只能在某個檔案中定義一次,而其它檔案可以通過extern宣告來訪問它(定義外部變數或函式的原始檔中也可以包含對該外部變數的extern宣告)。

注:c語言程式可以看成由一系列外部物件構成,這些外部物件可能是變數或函式。而內部變數是指定義在函式內部的函式引數及變數。外部變數定義在函式之外,因此可以在許多函式中使用。由於c語言不允許在乙個函式中定義其它函式,因此函式本身只能是「外部的」。

2。c語言中的靜態(static)與動態(auto)

函式中的區域性變數,其預設格式是自動變數型別。例如,在函式體中int b, c=3; 和auto int b, c=3; 是等價的。

自動變數是動態分配儲存空間的,函式結束後就釋放。自動變數如不賦初值,則它的值是乙個不確定的值。函式中的形參和在函式中定義的變數,包括在符合語句中定義的變數都屬此類。

而static則可以限定變數或函式為靜態儲存。如果用static限定外部變數與函式,則可以將該物件的作用域限定為被編譯原始檔的剩餘部分。通過static限定外部物件,可以達到隱藏外部物件的目的。因而,static限定的變數或函式不會和同一程式中其它檔案中同名的相衝突。如果用static限定內部變數,則該變數從程式一開始就擁有記憶體,不會隨其所在函式的呼叫和退出而分配和消失。

3。靜態變數

a.靜態區域性變數:靜態區域性變數是指在函式體內宣告和定義的區域性變數,它僅供本函式使用,即其他函式不能呼叫它。靜態區域性變數的值在函式呼叫結束後不消失而保留原值,即其占用的儲存單元不釋放,在下一次函式呼叫時,該變數已有值,就是上一次函式呼叫結束時的值。

靜態區域性變數在靜態儲存區分配儲存單元,在程式的整個執行期間都不釋放。靜態區域性變數是在編譯時賦初值的,即只賦初值一次。

在sdt編譯器中,建議對靜態區域性變數賦初值,否則該靜態區域性變數的初值為不確定值。在其他編譯器中,未初始化的靜態區域性變數的初值可能為零,這由具體的編譯器所決定,使用前最好測試一下。

b.靜態全域性變數

全域性變數本身就是靜態儲存方式,靜態全域性變數當然也是靜態儲存方式。但是他們的作用域,非靜態全域性 變數的作用域是整個源程式(多個原始檔可以共同使用); 而靜態全域性變數則限制了其作用域, 即只在定義該變數的原始檔內有效, 在同一源程式的其它原始檔中不能使用它。

因為靜態外部變數只能在本檔案中使用,所以靜態外部變數應該在當前原始檔中宣告和定義。

注:若全域性變數僅在單個c檔案中訪問,則可以將這個變數修改為靜態全域性變數,以降低模組間的耦合度。

若全域性變數僅由單個函式訪問,則可以將這個變數改為該函式的靜態區域性變數,以降低模組間的耦合度

4。靜態函式

由於c語言不允許在乙個函式中定義其它函式,因此函式本身只能是「外部的」。

靜態函式,也叫內部函式。只能被本檔案中的函式呼叫,而不能被同一程式其它檔案中的函式呼叫。區別於一般的非靜態函式(外部函式)。

使用靜態函式的好處:

a. 靜態函式會被自動分配在乙個一直使用的儲存區,直到退出應用程式例項,避免了呼叫函式時壓棧出棧,速度快很多。 

b.關鍵字「static」,譯成中文就是「靜態的」。但此處「static」的含義不是指儲存方式,而是指對函式的作用域僅侷限於本檔案。 使用內部函式的好處是:不同的人編寫不同的函式時,不用擔心自己定義的函式,是否會與其它檔案中的函式同名,因為同名也沒有關係。

5。全域性資料區,棧和堆

變數在c裡面可分為存在全域性資料區、棧和堆裡。其實我們平時所說的堆疊是棧而不包含堆。

int a ;

main()

a是全域性變數,b是棧變數,c是堆變數。

static對全域性變數的修飾,可以認為是限制了只能是本檔案引用此變數。有的程式是由好多.c檔案構成。彼此可以互相引用變數,但加入static修飾之後,只能被本檔案中函式引用此變數。

static對棧變數的修飾,可以認為棧變數的生命週期延長到程式執行結束時。一般來說,棧變數的生命週期由os管理,在退棧的過程中,棧變數的生命也就結束了。但加入static修飾之後,變數已經不在儲存在棧中,而是和全域性變數一起儲存。同時,離開定義它的函式後不能使用,但如再次呼叫定義它的函式時,它又可繼續使用, 而且儲存了前次被呼叫後留下的值。

static對函式的修飾與對全域性變數的修飾相似,只能被本檔案中的函式呼叫,而不能被同一程式其它檔案中的函式呼叫。

static 宣告的變數在c語言中有兩方面的特徵:

1)、變數會被放在程式的全域性儲存區中,這樣可以在下一次呼叫的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與堆疊變數和堆變數的區別。

2)、變數用static告知編譯器,自己僅僅在變數的作用範圍內可見。這一點是它與全域性變數的區別。 

6. 函式可重入

所謂的函式是可重入的(也可以說是可**的),即:只要輸入資料相同就應產生相同的輸出。

unsigned int sum_int( unsigned int base )

return sum;

}這個函式之所以是不可**的,就是因為函式中使用了static變數,因為static變數的特徵,這樣的函式被稱為:帶「內部儲存器」功能的的函式。因此如果我們需要乙個可重入的函式,那麼,我們一定要避免函式中使用static變數,這種函式中的static變數,使用原則是,能不用盡量不用。

將上面的函式修改為可重入的函式很簡單,只要將宣告sum變數中的static關鍵字去掉,變數sum即變為乙個auto 型別的變數,函式即變為乙個可重入的函式。

當然,有些時候,在函式中是必須要使用static變數的,比如當某函式的返回值為指標型別時,則必須是static的區域性變數的位址作為返回值,若為auto型別,則返回為錯指標。

7。字串常量

在c語言程式中可以用兩種方法訪問乙個字串

a. 用字元陣列存放乙個字串,然後輸出該字串

main()

由於 getmemory返回i的指標是指向 「棧記憶體」 的指標,該指標的位址不是 null,但其原來的內容在函式呼叫完成後已經清除,新內容不可知。

char * getmemory(void)

char *p="i love you";

return p;

void test (void)

char *str=null:

str= getmemory();

printf(str);

}而 以上這段**,這可以正確輸出 字串「i love you」。這是因為,「i love you」 作為 字串常量 是在整個程式執行的工程中都存在的。但是不能由於其是常量,試圖通過指針對其中的內容進行修改的話,執行時會提示段錯誤。

注意: 字元陣列可以在變數定義時整體賦初值,但不能在賦值語句中整體賦值。

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