计算机C语言-第八章.ppt

第8章函数8 1概述一个C程序 由一个主函数和若干其它函数组成 它们之间的关系是 主函数可以调用其它函数 其它函数可相互调用 且一个函数可以被调用若干次注 每个函数都是独立的 平等的 函数 完成特定功能的程序段 通常由用户定义或系统定义各函数可存放在一个文件中 也可以存放在不同的文件中 某程序整体结构 程序运行轨迹 main a d a e a main b f e f b g b h b main c h g h c i c main 举例 用常规 文件包含两种方法打印字符串一 常规方法 各函数包含在一个文件中例T8 1 cmain p1 p2 p1 p1 printf n p2 printf How do you do n 运行结果 How do you do 二 文件包含的方法在主函数所在的文件中使用文件包含预编译命令 将不在本文件而在其它文件中的函数进行预编译处理 把各文件中的函数包含到本文件中来 然后一起进行编译 连接 运行 T8 1 3 c include T8 1 1 c include T8 1 2 c main p1 p2 p1 运行结果同上友情提示 还可以用项目的方法 T8 1 1 cp1 printf n T8 1 2 cp2 printf How do you do n 说明 1 一个文件可含多个函数 编译的单位是文件而不是函数 2 一个完整的程序可由若干个文件组成 可用项目或文件包含的方法对其编译 3 C执行总是从main函数开始执行 调用其它函数后又返回到main函数 4 函数定义是独立的 平等的 不能嵌套定义 即函数里不能再定义函数 但可相互调用 5 函数的类型 标准库函数 由系统提供 用户直接使用 用户定义的函数 6 函数的形式 无参函数主调函数无数据传给被调函数 可带或不带返回值 有参函数主调函数与被调函数间有参数传递 主调函数可将实际参数传送给被调函数的形式参数 被调函数的函数值可传回主调函数 8 2函数定义的一般形式1 无参函数的定义形式 类型标识符函数名 声明部分语句部分 注 无参函数一般不返回函数值 故类型标识符可省 2 有参函数的定义形式 类型标识符函数名 形式参数表列 声明部分语句部分 其中 类型标识符 指出函数返回值的数据类型 int float char等 系统默认为int函数名 合法的标识符 形参表列 接收主调函数传递过来的实参 其中包括对形参类型的声明 老版本中形参类型进一步声明放在下一行 形参类型 与实参类型要一致 称函数体 包括声明部分 定义局部变量的数据类型 语句部分 完成函数功能的若干执行语句 例 intmax intx inty intz z x y x y return z 3 空函数的定义形式类型说明符函数名 例 p1 空函数不作任何操作 但是合法 它对调试程序或以后在此处补充完整的函数体是有作用的 4 对形参声明的传统方式传统方式中 形参类型说明在函数定义的第2行如 传统形参声明形式intmax x y intx y intz z x y x y return z 新版本形参声明形式intmax intx inty intz z x y x y return z 以上两种定义形式在TurboC中都认可 8 3函数参数和函数的值8 3 1形式参数和实际参数实际参数 主调函数中提供的数据 可以是常量 变量 表达式等 是具体的数值 形式参数 被调函数中用以接收主调函数数据的变量 被调用函数名后面括号内的若干变量名 例T8 2 c调用函数时的数据传递main inta b c scanf d d 输入 100200 Maxis200 关于形 实参的说明 1 形参只有在函数调用时才分配存储单元 调用结束后 释放所分配的单元 2 实参可以是常量 变量 表达式 max 3 a b 总之要有确定的值 当函数调用时 将实参的值传递给形参 若是数组名 则传送的是数组的首地址 3 被调函数中 形参类型必须指定 以便分配存储单元 4 实参 形参的数据类型一致 赋值要兼容 顺序要一致 如果形 实参类型不一致时 则按赋值规则进行 通常被调函数放在主调函数之前 以便编译系统对函数类型和形参类型作合法性检查 若被调函数在主调函数之后 一般要对被调函数作原型声明 main floata 4 5 b 4 5 intabc int int abc a b abc intx inty printf x d y d n x y 结果 x 4 y 4 5 若被调函数类型为非整形或实参形参类型不匹配 要在主调函数中对被调函数作原形声明 另外若被调函数在主调函数之前定义 则原形声明可省 因为编译系统已经知道被调函数的类型及其形参的个数 类型了 6 实参对形参的数据传送是值传送 也是单向传送 当被调函数的形参发生变化时 并不改变主调函数实参的值 例T8 2 1 c形 实参占据的是不同的存储单元main inta 2 b 3 printf a d b d n a b printf 运行结果 a 2 b 3 a ffd6 b ffd8x 10 y 15 x ffd2 y ffd4a 2 b 3 a ffd6 b ffd8 8 3 2函数的返回值调用一个函数一般都希望返回一个确定的值 有关函数值的几点说明 1 若需要返回值则用return语句 2 被调函数中可用多个return语句 执行哪一个由程序执行情况来定 例 函数中有如下语句if a b return a elsereturn b 3 return后面的括号可省 如 returna 4 return后的值可以是一个表达式 如 return x y x y 5 函数值的类型是在定义函数时指定的如 intmax x y floatmin a b doubleabc d1 d2 6 语句return a b c 是合法的 返回表达式c的值 注意 1 函数定义时 函数名的括号后无 2 未加类型说明的函数自动按整型处理 3 定义函数时 函数值的类型一般与return后面表达式的类型一致 若不一致 则以函数值为准 例T8 3 c函数值类型为整型 而返回值的类型是实型 最后以整型值返回 即以函数类型为准main intmax float float 原型声明 floata b intc scanf f f 输入 1 52 5 输出 maxis2 6 函数中无return语句时 可能返回一个不确定或无用的值例T8 3 1 cmain inta b c a p1 b p2 c p1 printf a d b d c d n a b c p1 printf n p2 printf Iamhappy n 运行结果 Iamhappy a 6 b 12 c 6 7 为明确表示不带返回值 可用void 无值 空类型 定义函数 例T8 3 2 cmain inta b c a p1 b p2 c p1 printf a d b d c d n a b c voidp1 printf n voidp2 printf Iamhappy n 编译时指出 Typemismatchinredeclartionof p1 p2 意即 在定义函数p1 p2时类型不匹配 8 4函数的调用主调函数 主动去调用其它函数被调函数 被其它函数所调用8 4 1函数调用的一般形式函数名 实参表列 操作 把控制和实参传送给被调函数 当无参时 实参表列为空 但 不能省 函数名 是已存在的被调用的函数 实参表列 有确定值的数据 当有多个实参时 实参间用 分隔 通常形实 参个数要相等 类型要一致 实参求值顺序在TurboC中是从右向左 例T8 4 c实参求值顺序从右向左main inti 2 p p f i i printf p d i d n p i intf inta intb intc if a b c 1 elseif a b c 0 elsec 1 return c 运行结果 p 0 i 3若将参数改为f i i 则结果为 p 1 i 3思考 若从左至右呢 回忆一下printf的求值顺序 8 4 2函数的调用方法1 函数语句 把函数调用作为一个单独的语句 如 f1 2 函数表达式 函数调用出现在表达式中 其函数返回的值参加整个表达式的运算 如 c max a b min c d 3 函数参数 函数调用作为另一个函数的参数 如 m max a max b c printf d max a b 8 4 3对被调用函数的声明和函数原型被调函数应具备的条件1 被调函数必须存在 标准或用户定义 如不在同一文件中 可用项目或文件包含的方法将各被调用函数连接起来 2 若使用库函数 应在文件开头用 include命令将调用库函数时用到的宏定义信息包含到本文件中来 如 include stdio h include math h 3 若主调和被调函数在同一文件中 一般应在主调函数中对被调函数的类型作声明 即向编译系统声明即将调用的函数形式 类型标识符被调用函数名 类型形参 例T8 5 c在主调函数中 对被调函数的数据类型进行说明main floatadd floatx floaty 声明 函数类型 名 形参类型等通知编译系统 再看floata b c scanf f f 输入 3 66 5输出 sumis10 10000 问题 1 若不对函数类型进行声明 则指出 在重定义函数add时 类型不匹配 2 在声明时指出类型 若定义时没有指出类型 编译指出 定义add时类型不匹配 此处是实型 函数声明 原型 与函数首部一致 顺序 个数 类型等都要相同有关函数的定义 声明 返回值等概念1 函数定义 对函数功能的确定 指定函数名 函数值类型 形参及类型 函数体等 它是完整的 独立的函数单位 2 函数声明 也称函数原型 其作用是把函数的名字 函数类型以及形参的类型 个数和顺序通知编译系统 以便调用函数时进行对照检查 函数声明 原型 的形式 1 函数类型函数名 参数类型1 参数类型2 2 函数类型函数名 参数类型1参数名1 参数类型2参数名2 3 当函数返回的值为整型或字符型时 可不必声明 系统会默认把第一次碰到的函数视为INT4 被调用函数在主调函数之前定义时 在主调函数中可不必声明 友情提示1 函数的原型声明必须放在程序开始处或main之前 例T8 5 1 c被调函数出现在主调函数之前 则在主调函数中不必声明floatadd floatx floaty floatz z x y return z main floata b c scanf f f 输入 3 66 5输出 sumis10 100000 主调函数中没对被调函数的返回值进行类型声明 原因是 编译系统已经预知定义的函数的类型 并进行自动处理 5 如果在所有函数定义之前 在文件的开头 在函数的外部对函数的类型作了声明 则在各主调函数中不必对所调用的函数再作类型声明 例T8 5 2 c在文件的开头 在所有函数的外部对函数作类型声明 chara1 charx1 charx2 floata2 floaty1 floaty2 inta3 intm doublea4 doublen1 doublen2 main 返回 charc1 d c2 a inti 5 floatf1 3 67 f2 5 56 doubled1 11111111 111 d2 22222222 222 printf a1 c n a1 c1 c2 printf a2 f n a2 f1 f2 printf a3 d n a3 i printf a4 lf n a4 d1 d2 chara1 charx1 charx2 return x1 x2 x1 x2 floata2 floaty1 floaty2 floatz z y1 y2 return z inta3 intm inti s 1 for i 1 i m i s s i return s doublea4 doublen1 doublen2 doublen3 n3 n1 n2 return n3 运行结果 a1 da2 9 230000a3 120a4 33333333 333000问题的提出 1 不在文件开头 不在函数外部说明 情况如何 2 不在主调函数开始部分说明 解决的办法 友情提示2 不要将空函数和void函数弄混了 8 5函数的嵌套调用 例T8 6用弦截法求方程x3 5x2 16x 0的根 请仔细研究 方法与步骤 2 连接f x1 f x2 两点成一直线 弦 此线交x轴于x X点的坐标求法 连接f x1 f x2 两点的直线f x 称商差 弦 斜率 求x点的坐标 从x值得f x 3 若f x 与f x1 同号 则根必在 x x2 区间 此时将x作新的x1 若f x 与f x2 同号 则根必在 x1 x 区间 此时将x作新的x2 4 重复步骤2 3直到 f x 为止 设 10 6 则f x 0 异号 x1 x2之间必有一根1 取x1 x2两点得f x1 f x2 同号 改变x1 x2 直到f x1 f x2 异号为止 用三个函数实现各部分的功能 f x 用来求x的函数 x3 5x2 16x 80 xpoint x1 x2 求f x1 与f x2 的连线 弦 与x轴交点x的坐标 root x1 x2 求 x1 x2 区间的实根例T8 6 c用弦截法求方程x3 5x2 16x 80的根 include math h floatf floatx floaty y x 5 0 x 16 0 x 80 0 return y floatxpoint floatx1 floatx2 floaty y x1 f x2 x2 f x1 f x2 f x1 return y floatroot floatx1 floatx2 floatx y y1 y1 f x1 do x xpoint x1 x2 y f x if y y1 0 y1 y x1 x elsex2 x while fabs y 0 0001 return x main floatx1 x2 f1 f2 x do printf inputx1 x2 n scanf f f 运行 inputx1 x2 2 6Arootofequationis5 0000 8 6函数的递归调用递归 在函数调用过程中 直接或间接的调用自身 1 直接递归 在函数体内又调用自身 2 间接递归 当函数去调用另一函数时 而另一函数反过来又调用自身 解决无终止递归调用的方法是 确定好结束递归的条件 递归调用定义 函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用 说明C编译系统对递归函数的自调用次数没有限制所以 必须要用if语句限制递归的次数 以免无限递归下去了 intf intx inty z z f y return 2 z 例T8 7 c有5个人在一起问年龄 第5个人比第4个人大2岁 第4个人比第3个人大2岁 第2个人比第1个人大2岁 第1个人为10岁 回推 递推 T8 7 c问年龄程序age intn intc if n 1 c 10 elsec 2 age n 1 return c 返回给主调函数 main printf d n age 5 运行结果 18 在递归调用过程中 有些信息被临时压入堆栈回推到已知 结束这里控制有限次递归的一个条件就是if n 1 有些问题 可以用递推 也可以用递归的方法解决 递推 从一个已知的事实出发 按一定规律推出下一个事实 再从已知的新的事实 推出下一个新的事实 例T8 7 1 c用递推法求n 即从1开始 乘2 乘3 一直到nmain inti s 1 for i 1 i 5 i s s i printf s d n s 运行结果 s 120 递归 回推 问题先压入堆栈暂存 递推从哪里开始递推 从满足结束递归的条件处开始递推如 5 5x4 4 4x3 3 3x2 2 2x1 1 10 1 例T8 8 c用递归法求4 floatfacto intn floats if n 0 printf n 0dataerror n elseif n 0 n 1 s 1 elses n facto n 1 return s main intn floaty printf inputaintegernumber scanf d facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s facto intn ints if n 0 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s facto n 1 facto intn ints if n 0 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s facto n 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s facto intn facto intn ints ints if n 0 if n 0 s facto n 1 s 1 return 1 s n s 2 1 return 2 return 6 s n s 3 2 s n s 4 6 return 24 1 2 3 4 3 2 1 N 4 N 3 N 2 N 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s facto intn ints else s facto n 1 2 N 4 main函数第1次调用facto main 堆栈 n 4 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s N 3 facto intn ints else s facto n 1 3 Facto1函数第2次调用facto main 堆栈 n 4 n 3 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s N 2 facto intn ints else s facto n 1 4 Facto2函数调用第3次facto main 堆栈 n 4 n 3 n 2 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s N 1 facto intn ints else s facto n 1 4 Facto3函数第4次调用facto main 堆栈 n 4 n 3 n 2 n 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s 1 N 0 facto intn ints if n 0 Facto4函数第5次调用facto return 1 main 堆栈 n 4 n 3 n 2 n 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s facto 1 1 0 1 s 1 1 return 1 N 1 main 堆栈 n 4 n 3 n 2 恢复facto4现场 40E2 n 1 0 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s facto 2 1 1 1 s 2 1 return 2 N 2 main 堆栈 n 4 n 3 恢复facto3现场 40E2 n 2 1 1 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s s facto 3 1 2 2 s 3 2 return 6 N 3 main 堆栈 n 4 恢复facto2现场 2 2 40E2 n 3 facto intn ints if n 0 s 1 else s facto n 1 s n s return s return 24 N 4 s facto 4 1 3 6 s 4 6 main 堆栈 恢复facto1现场 3 6 40E2 n 4 返回主函数 例T8 9 chanoi 汉诺 塔问题 请仔细研究 十九世纪未 欧洲珍奇商店出现一种汉诺塔游戏 并有推销材料 说是古代印度布拉玛庙里的僧侣们当时正在玩这种游戏 如果游戏结束 世界未日即来临 一 规则及分析 n个盘子从一个座移到另一个座 每次只能移动一个盘子 不允许大盘在小盘上面 共有三个座 n个盘子由A座移到C座 需移动的次数是2n 1 若64个盘子移动的次数为 264 1 18 446 744 073 709 551 615一年的秒数是 365x24x60 x60 3153600018446744073709551615 31536000 584942417355年即 5849亿年 从能源角度推算 太阳系寿命只有150亿年 二 方法与步骤1 将A上n 1个盘子借助C座移到B座2 把A上剩下一个盘子送到C座3 将n 1个盘子从B座借助A座移到C座 三 实例 将A上3个盘子移到C步骤 1 A座上两个盘子借助C座移到B座2 A座上最后一个盘子移到C座3 B座上两个盘子借助A座移到C座第一步进一步分解 1 1A座上一个盘子从A C1 2A座上一个盘子从A B1 3C座上一个盘子从C B第二步进一步分解 A座上最后一个盘子从A C第三步进一步分解 3 1B座上一个盘子从B A3 2B座上一个盘子从B C3 3A座上一个盘子从A C 结论 1 3步都是把n 1个盘子从一个座移到另一个座上 方法一样 只是座的名称不同而已 为使之一般化 将1 3步表示为 将one座上的n 1个盘子移到two座 借助three座 只是对应关系不同 第一步对应关系 one Atwo Bthree C第三步对应关系 one Btwo Cthree A 1 将n 1个盘子从一个座移到另一个座上 n 1 2 将1个盘子从一个座移到另一个座上 n 1 例T8 9 c用递归的方法解决汉诺塔程序如下 voidmove charx chary printf c c n x y voidhanoi intn charone chartwo charthree if n 1 move one three else hanoi n 1 one three two move one three hanoi n 1 two one three main intm printf inputthenumberofdiskes scanf d 运行 inputnumberofdiskes 3 thesteptomoving3diskes A CA BC BA CB AB CA C 8 7数组作为函数参数函数调用形式一 函数名 数组名 实参或形参函数调用形式二 函数名 数组元素 实参数组名作为参数 传递的是数组的首地址 数组元素作实参时 传递的是数组元素的值 是单向的值传送 8 7数组作为函数参数函数调用形式一 函数名 数组名 实参或形参函数调用形式二 函数名 数组元素 实参数组名作为参数 传递的是数组的首地址 数组元素作实参时 传递的是数组元素的值 是单向的值传送 数组元素作函数实参 值传递 例两个数组大小比较 n 0m 0k 0 a和b为有10个元素的整型数组比较两数组对应元素变量n m k记录a i b i a i b i a i k 认为数组a b若n k 认为数组a b若n k 认为数组a b 2 数组名作为函数实参此时 传送的是数组的地址 调用函数时 对形参数组元素的操作 实际上也是对实参数组元素的操作 地址传递 在主调函数与被调函数分别定义数组 且类型应一致 例求学生的平均成绩 includefloataverage intstu 10 intn voidmain intscore 10 i floatav printf Input10scores n for i 0 i 10 i scanf d floataverage intstu 10 intn inti floatav total 0 for i 0 i n i total stu i av total n returnav 实参用数组名 形参用数组定义 intstu 几点说明 1 数组名作形 实参数时 应分别在主 被调函数中对其定义2 数组名作参数时 传递的是地址 对形参数组的操作实际上也是对实参数组的操作 两个数组是共用同一个内存单元 则形参中的数据变化了实参也会变化 这与变量做形参区别很大3 作为形 实参数的数组 其类型要一致 大小一般相等 以保证形式上的对应 4 当形参数组大小未指定时 用一实参将数组长度传递给形参以便对数组进行操作 5 字符串的传递同数组的传递 字符串是用数组存储的 例8 12 c求两组学生的平均成绩 形参数组长度缺省floataverage floata intn inti floataver sum a 0 for i 1 i n i sum sum a i aver sum n return aver main floats1 5 98 5 97 91 5 60 60 55 floats2 10 67 5 89 5 99 69 5 77 89 5 76 5 54 60 99 5 printf theaverageofclassAis 6 2f n average s1 5 printf theaverageofclassBis 6 2f n average s2 10 theaverageofclassAis80 40theaverageofclassBis78 20 例数组元素与数组名作函数参数比较 includevoidswap2 intx inty intz z x x y y z main inta 2 1 2 swap2 a 0 a 1 printf a 0 d na 1 d n a 0 a 1 值传递 includevoidswap2 intx intz z x 0 x 0 x 1 x 1 z main inta 2 1 2 swap2 a printf a 0 d na 1 d n a 0 a 1 地址传递 例数组元素与数组名作函数参数比较 例数组排序 简单选择排序 请同学们自行思考 9 49 i 0 例数组排序 简单选择排序 13 68 i 1 i 8 例数组排序 简单选择排序 例求二维数组中最大元素值 intmax value intarray 3 4 inti j k max max array 0 0 for i 0 imax max array i j return max main inta 3 4 1 3 5 7 2 4 6 8 15 17 34 12 printf maxvalueis d n max value a 例求二维数组中各行元素之和 get sum row intx 3 intresult introw intcol inti j for i 0 i row i result i 0 for j 0 j col j result i x i j main inta 2 3 3 6 9 1 4 7 intsum row 2 row 2 col 3 i get sum row a sum row row col for i 0 i row i printf Thesumofrow d d n i 1 sum row i 18 12 8 8局部变量和全局变量8 8 1局部变量变量 按其作用域 可分为局部和全局局部 作用域仅限于其所定义的函数或复合语句内部 离开该函数或复合语句则释放内存单元特点 1 在不同的函数中允许同名 它们占据不同的内存单元 相互之间互不影响 2 形参属局部变量 只能在其所在的函数内部使用 例T8 14 1 cf1 inta 10 b 25 c 30 printf f1 a d b d c d n a b c f2 inta intb intc a a 2 c a b 3 printf f2 a d b d c d n a b c main inta 1 b 2 c 5 abc也不例外 也是局部变量 printf 1 main a d b d c d n a b c f1 printf 2 main a d b d c d n a b c f2 a b printf 3 main a d b d c d n a b c 运行结果 1 main a 1 b 2 c 5f1 a 10 b 25 c 302 main a 1 b 2 c 5f2 a 3 b 2 c 83 main a 1 b 2 c 5 例T8 14 2 c复合语句中局部变量的例子main inta 1 b 2 c 3 intc c a b printf a d b d c d n a b c printf a d b d c d n a b c 运行结果 a 1 b 2 c 1a 1 b 2 c 3 8 8 2全局变量全局变量 在一个文件的所有函数以外定义的变量称为外部或全局变量 作用域 从定义变量的位置开始到源程序结束 所有该源文件中的函数公用 几点说明 在源程序开始定义的全局变量 对源程序中所有函数有效 在源程序中间定义的全局变量 仅对其后面的所有函数有效 几点说明2 在函数或复合语句中定义的局部变量若与全局变量同名 当该函数或复合语句被执行时 则局部变量优先 全局变量不起作用 被屏蔽 例T8 14 3 c全局变量的作用域及其使用情况inta 1 f1 intb b a 3 printf f1 a d b d n a b f2 inta b a 5 b a 3 printf f2 a d b d n a b f3 intb a 6 b a 3 printf f3 a d b d n a b main intb 3 printf 1 main a d b d n a b f1 printf 2 main a d b d n a b f2 printf 3 main a d b d n a b f3 printf 4 main a d b d n a b 运行 1 main a 1 b 3f1 a 1 b 42 main a 1 b 3f2 a 5 b 83 main a 1 b 3f3 a 6 b 94 main a 6 b 3 几点说明3 全局变量的使用 增加了函数间数据联系的渠道 同一文件中的所有函数都能引用全局变量的值 当某函数改变了全局变量的值时 便会影响其它的函数 例T8 15 c用一维数组存放10个学生的成绩 在函数中求最高分 最低分和平均值 floatmax 0 min 0 习惯上 Max Min floataverage floatarray intn inti floataver sum array 0 max min array 0 for i 1 imax max array i elseif array i min min array i sum sum array i aver sum n return aver main floatave score 10 inti printf input10numbers n for i 0 i 10 i scanf f 一个函数可以返回3个值了 运行 input10numbers 9945789710067 589926643 max 100 00min 43 00ave 77 65 floatmax min floataverage floatarray intn inti floatsum array 0 max min array 0 for i 1 imax max array i elseif array i min min array i sum array i return sum n main inti floatave score 10 Input ave average score 10 printf max 6 2f nmin 6 2f naverage 6 2f n max min ave 外部 全局 变量的弊端 1 建议非必要时不要使用全局变量 1 整个程序中均占用存储空间 2 函数可移植性差2 程序可读性差 且一旦外部变量被改变将影响所有函数 inti main voidprt for i 0 i 5 i prt voidprt for i 0 i 5 i printf c printf n 例外部变量副作用 运行结果 变量的存储属性概述每个变量有两个基本属性 变量的数据类型 那么 变量的存储类型呢 编译或函数调用时为其分配内存单元 10 程序中使用变量名对内存操作 变量的属性数据类型 变量所持有的数据的性质 操作属性 存储属性存储器类型 寄存器 静态存储区 动态存储区生存期 变量在某一时刻存在 静态变量与动态变量作用域 变量在某区域内有效 局部变量与全局变量变量的存储类型auto 自动型register 寄存器型static 静态型extern 外部型变量定义格式 存储类型 数据类型变量表 如 intsum autointa b c registerinti staticfloatx y 程序运行时 在内存中的存储情况 1 静态存储方式 即程序运行期间为其分配的存储单元是固定的 直到文件执行完 2 动态存储方式 程序运行期间根据需要为其分配存储单元 用完就释放 格式 autointa 说明符 auto 可以省略 autofloatpi 说明 1 说明自动变量必须在一个函数体的内部 2 函数的形参也是自动变量 作用域函数内部 实质上是一个局部变量 只有在函数被调用时才存在 从函数中返回时即消失 其值仅限于说明它的函数 由于自动变量具有局部性 所以在两个不同的函数中可以分别使用同名的变量而互不影响 自动变量auto 8 9 2auto变量函数内部无static声明的局部量均为动态存储类别 被分配在动态区 自动存储类别的声明符auto可省 自动变量被分配在动态区 每次调用重新分配空间 用完释放 其值也消失 例如 intf inta autointb c 3 定义b c为自动变量 上述变量定义与以下定义等价 intb c 3 8 9 3用static声明局部变量若希望函数调用结束后 其值不消失 下次调用函数时继续使用上次已有的值 则用static对变量加以声明 思考 全局变量需要专门声明static吗 例T8 17 c考察静态局部变量的值f inta autointb 0 staticintc 3 b b 1 c c 1 return a b c main inta 2 i for i 0 i 3 i printf d f a 运行结果 789 静态局部变量的声明 1 分配在静态区 程序运行结束才释放存储单元 与动态的区别 2 仅开始时 编译时 划好房间赋初值一次 未赋初值时为0 以后每次调用函数时 变量不再赋值 直接使用前次操作的结果 与动态的区别 3 局部动态变量若未赋初值 其值是不确定的 所分配的存储单元是不固定的 而局部静态变量未赋初值 编译时赋其值为0 字符型变量的值为 0 所分配的存储单元是固定的 4 静态局部变量在函数调用结束后虽存在 但其它函数不能引用它 使用局部静态变量有如下几种情况 1 需要保留上一次调用结束时的值例T8 18 c打印1 5的阶乘值intfac intn staticintf 1 f f n return f main inti for i 1 i 5 i printf d d n i fac i 返回 2 初始化后变量只被引用而不改变其值 则用静态局部变量较方便 以免每次调用都要赋初值 缺点 从程序运行开始到结束一直占用内存 这样会浪费系统资源 问题 1 将static改为auto2 其它函数能否使用局部静态变量 8 9 4register变量简介 cpu构造 degug演示 CPU和内存之间数据交换及速度 CacheCPU内部有寄存器组可用来存放数据 若把数据声明为寄存器类型 则将该类型的数据暂存放在寄存器中 其优点在于 减少数据与内存之间的交换频率 提高程序的效率和速度 例T8 19 c使用寄存器变量intfac intn registerinti f 1 for i 1 i n i 思考 和staticf在程序上的区别 f f i return f main inti for i 1 i 5 i printf d d n i fac i 好处 n 10000000 运行结果 1 12 23 64 245 120 例 C74 08 Cmain registerinttemp i for i 0 i 10000 i for temp 0 temp 30000 temp printf ok n 9 4变量的存储类型与作用域 续 例 比较下面两个程序的运算速度 main registerinttemp i for i 0 i 30000 i for temp 0 temp 10000 temp printf ok n 寄存器类型变量的几点说明 1 局部自动类型和形参可定义为寄存器类型 全局 静态的变量不可以 why 因为要释放 2 使用寄存器类别的变量个数与系统有关 在Turboc中与自动变量的个数一致 整型数据类型的寄存器变量可定义32500个 实型数据类型的寄存器变量可定义16300个 如此看来并没有把它们存放在寄存器中 3 Turboc中 register变量作auto变量处理 4 寄存器类型的变量不允许对其地址操作 5 不能将静态变量定义为寄存器变量 两者只能占其一6 实际上用register是没必要的 系统会自动识别 按需分配 8 9 5用extern声明外部变量外部变量也称全局变量 在函数外部定义 其作用域是从变量的定义处开始 到本程序文件的未尾 在定义的作用域内 全局变量可为程序中各个函数所引用1 在一个文件内部声明外部变量 例T8 20用extern声明外部变量 扩展程序文件中的作用域intmax intx inty intz z x y x y return z main externA B 等价于externintA B printf d max A B intA 13 B 8 运行结果 13 2 在多文件的程序中声明外部变量当一个程序由多个文件组成时 要在一个文件中引用另一文件中的外部变量时 此时要用extern加以声明 若在两个文件中同时对同名的外部变量定义 则系统连接时将提示 重定义类型错 例 给定b值 输入a和m 求a b和am 例T8 21用extern将外部变量的作用域扩展到其它文件 include T8 21 1 c intAmain intpower int intb 3 c d m printf enterthenumberaanditspowerm n scanf d d 输入 33输出 3 3 93 3 27 8 9 6用static声明外部变量若使全局变量只限于定义它的文件中的函数引用 而不让其它文件中的函数引用 需要用static加以说明 注意 此种说法只在项目方法中有效 而在文件包含中则不起作用 例T8 21 2 c include T8 21 3 c staticintA main A 5 printf A1 d n A f1 printf A4 d n A 例T8 21 3 cexternintA f1 printf A2 d n A A A A printf A3 d n A 说明 1 在运行T8 21 2 c时 无论有无stat