C语言第8章函数与预处理命令.ppt

1,第8章 函数与预处理命令,华北电力大学 计算机系,C 语言程序设计,（2）,2,第8章 函数与预处理命令,8.6 变量的存储类别及变量的生存期 8.7 编译预处理 8.8 多文件程序的调试方法 8.9 指向函数的指针变量,3,8.6 变量的存储类别及变量的生存期,8.6.1 变量的生存期与变量的存储分类,变量的生存期：变量在内存中占据存储空间的时间。,思考：1. 何时为变量分配内存单元？ 2. 将变量分配在内存的什么区域？ 3. 变量占据内存的时间（生存期）？,动态存储变量,静态存储变量,4,8.6.2 变量的存储类别,变量的属性,数据类型：int x; 决定为变量分配内存单元的长度， 数据的存放形式， 数的范围。,存储类别：static int x; 决定了变量的生存期， 给它分配在哪个存储区。,5,变量定义语句的一般形式,存储类别 数据类型 变量名1, , 变量名n ;,auto（自动的） register（寄存器的）static（静态的） extern（外部的）,1自动变量（auto类别，可以省略） 局部变量可以定义为自动变量。,6, 内存分配 调用函数或执行分程序时在动态存储区为其分配存储单元，函数或分程序执行结束，所占内存空间即刻释放。 变量的初值 定义变量时若没赋初值，变量的初值不确定；如果赋初值则每次函数被调用时执行一次赋值操作。 生存期 在函数或分程序执行期间。 作用域 自动变量所在的函数内或分程序内。,自动变量,7,2静态变量（static类别）,除形参外，局部变量和全局变量都可以定义为静态变量。,8, 内存分配 编译时，将其分配在内存的静态存储区中，程序运行结束释放该单元。 静态变量的初值 若定义时未赋初值，在编译时，系统自动赋初值为0；若定义时赋初值，则仅在编译时赋初值一次，程序运行后不再给变量赋初值 。 生存期 整个程序的执行期间。 作用域 局部静态变量的作用域是它所在的函数或分程序。全局静态变量的作用域是从定义处开始到本源文件结束。,静态变量,9,#include int func(int n) int f=1; f=f*n; return f; void main() int i,n=5; for(i=2;i=n;i+) printf(“%d,”,func(i); ,#include int func(int n) static int f=1; f=f*n; return f; void main() int i,n=7; for(i=2;i=n;i+) printf(“%d,”,func(i); ,运行结果： 2,3,4,5,6,7,运行结果： 2,6,24,120,720,5040，,10,int c; static int a; main( ) float x,y; char s; f( ) static int b=1; ,3.外部变量（extern类别）,在函数外定义的变量若没有用 static说明，则是外部变量。外部变量只能隐式定义为extern类别，不能显式定义。,11, 内存分配 编译时，将其分配在静态存储区，程序运行结束释放该单元。 变量的初值 若定义变量时未赋初值，在编译时，系统自动赋初值为0。 生存期 整个程序的执行期间。 作用域 从定义处开始到本源文件结束。 此外，还可以用extern进行声明，以使其作用域扩大到该程序的其它文件中。,外部变量,问题：全局静态变量的作用域可以扩展到本程序的其它文件吗？,12,外部变量声明的一般格式,extern 数据类型 变量名1，变量名n； 或 extern 变量名1，变量名n；,注意： 外部变量声明用关键字extern，而外部变量的定义不能用extern，只能隐式定义。 定义外部变量时，系统要给变量分配存储空间，而对外部变量声明时，系统不分配存储空间，只是让编译系统知道该变量是一个已经定义过的外部变量，与函数声明的作用类似。,13,int p=1,q=5; float f1(int a) extern char c1,c2; char c1,c2; char f2(int x,int y) main( ) ,思考：在f1函数中声明c1、c2的作用是什么？如何修改程序使所有函数都可以使用外部变量而又不需要声明？,【例8.24】在一个文件内声明外部变量。,14,【例8.25】在多文件的程序中声明外部变量。,file1.c文件中程序如下： #include int i; void main( ) void f1( ),f2( ),f3( ); i=1; f1( ); printf(“tmain: i=%d“,i); f2( ); printf(“tmain: i=%d“,i); f3( ); printf(“tmain: i=%dn“,i); void f1( ) i+; printf(“nf1: i=%d“,i); ,file2.c文件中程序如下： #include extern int i; void f2( ) int i=3; printf(“nf2: i=%d“,i); void f3( ) i=3; printf(“nf3: i=%d“,i); ,程序输出结果： f1: i=2 main: i=2 f2: i=3 main: i=2 f3: i=3 main: i=3,声明外部变量,定义外部变量,15,8.6.3 归纳变量的分类,1按照变量的作用域对变量分类 局部变量 全局变量 2按照变量的生存期对变量分类 静态存储变量 包括：局部静态变量和全局静态变量 动态存储变量 包括：自动变量,16,源文件 *.c,运行文件 *.exe,编译,编译,编译,目标文件 *.obj,连接,编译,连接,连接,编译预处理包括： 宏定义 文件包含 条件编译（不讲）,8.7 编译预处理,17,#define 宏名 字符串,宏定义的功能： 在进行编译前,用字符串原样替换程序中的宏名 这个替换过程称为“宏替换”或“宏展开”，字符串也称为替换文本。,命令的一般格式：,8.7.1 不带参数的宏定义,8.7 编译预处理（续）,18,8.7 编译预处理（续）,例如：,#define PI 3.14 void main() float r,s,c; scanf(“%f”, ,替 换,3.14,3.14,编 译,19,8.7 编译预处理（续）,双引号中有与宏名相同的字符串不进行替换。 已经定义的宏名可以被后定义的宏名引用。在预处理时将层层进行替换。,说明: 为了增加程序的可读性，建议宏名用大写字母，其他的标识符用小写字母。,20,【例7.29】不带参数的宏定义。,源程序： #define PI 3.14 #define S PI*r*r #define V 4*S*r/3 void main( ) float r; printf(“nInput r:“); scanf(“%f“, ,编译预处理后的程序： void main( ) float r; printf(“nInput r:“); scanf(“%f“, ,S,V,S,V,21,命令的一般形式,8.7.2 带参数的宏定义,#define 宏名(形参表) 字符串,功能: 在编译预处理时，把源程序中所有带参数的宏名用宏定义中的字符串替换，并且用宏名后圆括号中的实参替换字符串中的形参。,例如：#define MAX(X,Y) (X)(Y)?(X):(Y),8.7 编译预处理（续）,22,8.7 编译预处理（续）,【例8.30】带参数的宏定义。 #define MAX(x,y) (x)(y)?(x):(y) void main( ) printf(“%dn“,a,b, MAX(a,b); printf(“%dn“,MAX(a+m,b+n); ,分两次替换： 将宏名MAX(a,b) 替换成字符串 (x)(y)?(x):(y)。 用实参a替换形参x，实参b替换形参y。 程序中的两个printf语句被展开为： printf(“%dn“, (a)(b)?(a):(b); printf(“%dn“, (a+m)(b+n)?( a+m):( b+n);,23,8.7 编译预处理（续）,【例8.31】分析下面程序运行后的输出结果。 #define MA(x) x*(x-1) void main( ) int a=1,b=2; printf(“%dn“, MA(1+a+b); ,分两次替换： MA(1+a+b) 用x*(x-1) 替换。 用1+a+b替换x。 printf语句被展开为： printf(“%dn“, 1+a+b*(1+a+b-1);,特别注意： 由于替换文本中的x没有用括号括起，因此，1+a+b也不能用括号括起。,程序输出结果：8,24,8.7 编译预处理（续）,命令的一般形式 格式1： #include 格式2： #include “文件名“,8.7.3 文件包含,文件包含是将指定的某个源文件的内容全部包含到当前文件中。用include命令实现。,用格式1，预处理程序仅在系统指定目录下查找指定文件。 用格式2，预处理程序首先在当前目录中查找指定文件，若找不到再到系统指定目录中查找。,25,7.8 编译预处理（续）,例如：调用sin(x) 函数时，要在程序的开头使用如下命令： #include 在预处理时，用math.h文件内容替换 #include 命令行。,2功能 在预处理时，将include命令后指定文件的内容替换该命令行。,26,8.8 多文件程序的调试方法,操作步骤如下： 在VC 环境下先建立一个工程，再在工程中建立若干个源文件，其中只有一个文件中有主函数main(),例如：文件内容如下： file1.c file2.c file3.c 依次对上述3个文件编译，编译通过之后，再运行即可,1. 使用工程文件将多个文件连接成一个可执行文件的方法,例如：将file1.c、file2.c和file3.c合并成一个可执行文件。,27,8.8多文件程序的调试方法（续）,file3.c,#include “file2.c“ #include “file3.c“,file1.c,A,file2.c,B,C,B,C,A,file1.c,预处理前,预处理后,28,8.9 指向函数的指针变量,前面我们已经学过用指针变量间接访问一般变量、一维数组元素和二维数组元素 C语言允许用指针变量间接调用函数，使程序设计更加灵活方便 指向函数的指针变量定义形式： 函数类型 (*指针变量名)(); 如：void (*p)(); p=welcome;/函数名是函数的入口地址 (*p)();/等价于welcome(); 说明：welcome是一个已经定义好的无返回值和形参的函数,29,8.9 指向函数的指针变量（续）,如：int (*s)(int int); s=max; f=(*s)(5,7);/等价于f=max(5,7); 说明：max是一个已经定义好的返回值为整型和有两个int型参数的函数,用指针变量调用函数的形式： (*指针变量名)(实参表),30,注意以下定义的都是什么指针变量 int *p,*q5, (*f)(float *,int ); p: 指针变量，可以存放一个整型变量的地址 q: 指针数组，有5个可以存放整型变量地址的指针变量 f: 指针变量，可以存放函数值是int，带有两个参数，一个是float的指针类型，另一个是int类型的函数的入口地址,31,Test.cpp,#include int func(int n) static int f=1; f=f*n; return f; void main() int i,n=7; int (*p)(int); p=func; for(i=2;i=n;i+) printf(“%d,“,(*p)(i); ,32,Test.c,#include int func(int n) static int f=1; f=f*n; return f; void main() int i,n=7; int (*p)( ); p=func; for(i=2;i=n;i+) printf(“%d,“,(*p)(i); ,33,用指针变量调用函数,先定义指针变量 让指针变量指向函数 指针变量=函数名 用指针变量调用函数