C語言中局部變量和全局變量 等在內存中的存放位置

1、C語言中局部變量和全局變量 變量的存儲類別(static,extern,auto,register) 局部變量和全局變量在討論函數(shù)的形參變量時曾經(jīng)提到，形參變量只在被調用期間才分配內存單元，調用結束立即釋放。這一點表明形參變量只有在函數(shù)內才是有效的，離開該函數(shù)就不能再使用了。這種變量有效性的范圍稱變量的作用域。不僅對于形參變量，語言中所有的量都有自己的作用域。變量說明的方式不同，其作用域也不同。語言中的變量，按作用域范圍可分為兩種，即局部變量和全局變量。 局部變量 局部變量也稱為內部變量。局部變量是在函數(shù)內作定義說明的。其作用域僅限于函數(shù)內，離開該函數(shù)后再使用這種變量是非法的。例如： int

2、f1(int a) /*函數(shù)f1*/ int b,c; a,b,c有效 int f2(int x) /*函數(shù)f2*/ int y,z; x,y,z有效 main() int m,n; m,n有效在函數(shù)f1內定義了三個變量，a為形參，b,c為一般變量。在 f1的范圍內a,b,c有效，或者說a,b,c變量的作用域限于f1內。同理，x,y,z的作用域限于f2內。m,n的作用域限于main函數(shù)內。關于局部變量的作用域還要說明以下幾點：1) 主函數(shù)中定義的變量也只能在主函數(shù)中使用，不能在其它函數(shù)中使用。同時，主函數(shù)中也不能使用其它函數(shù)中定義的變量。因為主函數(shù)也是一個函數(shù)，它與其它函數(shù)是平行關系。這一點是

3、與其它語言不同的，應予以注意。2) 形參變量是屬于被調函數(shù)的局部變量，實參變量是屬于主調函數(shù)的局部變量。3) 允許在不同的函數(shù)中使用相同的變量名，它們代表不同的對象，分配不同的單元，互不干擾，也不會發(fā)生混淆。如在前例中，形參和實參的變量名都為n，是完全允許的。4) 在復合語句中也可定義變量，其作用域只在復合語句范圍內。例如： main() int s,a; int b; s=a+b; /*b作用域*/ /*s,a作用域*/【例8.12】main() int i=2,j=3,k; k=i+j; int k=8; printf(%dn,k); printf(%dn,k);本程序在main中定義了i

4、,j,k三個變量，其中k未賦初值。而在復合語句內又定義了一個變量k，并賦初值為8。應該注意這兩個k不是同一個變量。在復合語句外由main定義的k起作用，而在復合語句內則由在復合語句內定義的k起作用。因此程序第4行的k為main所定義，其值應為5。第7行輸出k值，該行在復合語句內，由復合語句內定義的k起作用，其初值為8，故輸出值為8，第9行輸出i，k值。i是在整個程序中有效的，第7行對i賦值為3，故以輸出也為3。而第9行已在復合語句之外，輸出的k應為main所定義的k，此k值由第4 行已獲得為5，故輸出也為5。 全局變量全局變量也稱為外部變量，它是在函數(shù)外部定義的變量。它不屬于哪一個函數(shù)，它屬于

5、一個源程序文件。其作用域是整個源程序。在函數(shù)中使用全局變量，一般應作全局變量說明。只有在函數(shù)內經(jīng)過說明的全局變量才能使用。全局變量的說明符為extern。但在一個函數(shù)之前定義的全局變量，在該函數(shù)內使用可不再加以說明。例如： int a,b; /*外部變量*/ void f1() /*函數(shù)f1*/ float x,y; /*外部變量*/ int fz() /*函數(shù)fz*/ main() /*主函數(shù)*/ 從上例可以看出a、b、x、y 都是在函數(shù)外部定義的外部變量，都是全局變量。但x,y 定義在函數(shù)f1之后，而在f1內又無對x,y的說明，所以它們在f1內無效。a,b定義在源程序最前面，因此在f1,f

6、2及main內不加說明也可使用?！纠?.13】輸入正方體的長寬高l,w,h。求體積及三個面x*y,x*z,y*z的面積。int s1,s2,s3;int vs( int a,int b,int c) int v; v=a*b*c; s1=a*b; s2=b*c; s3=a*c; return v;main()int v,l,w,h;printf(ninput length,width and heightn);scanf(%d%d%d,&l,&w,&h);v=vs(l,w,h);printf(nv=%d,s1=%d,s2=%d,s3=%dn,v,s1,s2,s3);【例8.14】外部變量與局部

7、變量同名。int a=3,b=5; /*a,b為外部變量*/max(int a,int b) /*a,b為外部變量*/int c;c=ab?a:b;return(c);main()int a=8;printf(%dn,max(a,b);如果同一個源文件中，外部變量與局部變量同名，則在局部變量的作用范圍內，外部變量被“屏蔽”，即它不起作用。 變量的存儲類別 動態(tài)存儲方式與靜態(tài)動態(tài)存儲方式前面已經(jīng)介紹了，從變量的作用域（即從空間）角度來分，可以分為全局變量和局部變量。從另一個角度，從變量值存在的作時間（即生存期）角度來分，可以分為靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式。靜態(tài)存儲方式：是指在程序運行期間分配固定

8、的存儲空間的方式。動態(tài)存儲方式：是在程序運行期間根據(jù)需要進行動態(tài)的分配存儲空間的方式。用戶存儲空間可以分為三個部分：1) 程序區(qū)；2) 靜態(tài)存儲區(qū)；3) 動態(tài)存儲區(qū)；全局變量全部存放在靜態(tài)存儲區(qū)，在程序開始執(zhí)行時給全局變量分配存儲區(qū)，程序行完畢就釋放。在程序執(zhí)行過程中它們占據(jù)固定的存儲單元，而不動態(tài)地進行分配和釋放；動態(tài)存儲區(qū)存放以下數(shù)據(jù)：1) 函數(shù)形式參數(shù)；2) 自動變量（未加static聲明的局部變量）；3) 函數(shù)調用實的現(xiàn)場保護和返回地址；對以上這些數(shù)據(jù)，在函數(shù)開始調用時分配動態(tài)存儲空間，函數(shù)結束時釋放這些空間。在c語言中，每個變量和函數(shù)有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的存儲類別。 auto變

9、量函數(shù)中的局部變量，如不專門聲明為static存儲類別，都是動態(tài)地分配存儲空間的，數(shù)據(jù)存儲在動態(tài)存儲區(qū)中。函數(shù)中的形參和在函數(shù)中定義的變量（包括在復合語句中定義的變量），都屬此類，在調用該函數(shù)時系統(tǒng)會給它們分配存儲空間，在函數(shù)調用結束時就自動釋放這些存儲空間。這類局部變量稱為自動變量。自動變量用關鍵字auto作存儲類別的聲明。例如：int f(int a) /*定義f函數(shù)，a為參數(shù)*/auto int b,c=3; /*定義b，c自動變量*/a是形參，b，c是自動變量，對c賦初值3。執(zhí)行完f函數(shù)后，自動釋放a，b，c所占的存儲單元。關鍵字auto可以省略，auto不寫則隱含定為“自動存儲類別”

10、，屬于動態(tài)存儲方式。 用static聲明局部變量有時希望函數(shù)中的局部變量的值在函數(shù)調用結束后不消失而保留原值，這時就應該指定局部變量為“靜態(tài)局部變量”，用關鍵字static進行聲明?！纠?.15】考察靜態(tài)局部變量的值。f(int a)auto b=0;static c=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);main()int a=2,i;for(i=0;i3;i+)printf(%d,f(a);對靜態(tài)局部變量的說明：1) 靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲類別，在靜態(tài)存儲區(qū)內分配存儲單元。在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量（即動態(tài)局部變量）屬于動態(tài)存儲類別，占動態(tài)存儲空間，函數(shù)調用

11、結束后即釋放。2) 靜態(tài)局部變量在編譯時賦初值，即只賦初值一次；而對自動變量賦初值是在函數(shù)調用時進行，每調用一次函數(shù)重新給一次初值，相當于執(zhí)行一次賦值語句。3) 如果在定義局部變量時不賦初值的話，則對靜態(tài)局部變量來說，編譯時自動賦初值0（對數(shù)值型變量）或空字符（對字符變量）。而對自動變量來說，如果不賦初值則它的值是一個不確定的值。【例8.16】打印1到5的階乘值。int fac(int n)static int f=1;f=f*n;return(f);main()int i;for(i=1;i=5;i+)printf(%d!=%dn,i,fac(i); register變量為了提高效率，C語言允許將局部變量得值放在CPU中的寄存器中，這種變量叫“寄存器變量”，用關鍵字register作聲明。【例8.17】使用寄存器變量。int fac(int n)register int i,f=1;for(i=1;i=n;i+)f=f*ireturn(f);main()int i;for(i=0;iy?x:y;return(z)