變量的作用域
在討論函數的形參變量時曾經提到, 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內才是有效的, 離開該函數就不能再使用了。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, C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。 C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。
一、局部變量
局部變量也稱為內部變量。局部變量是在函數內作定義說明的。其作用域僅限于函數內, 離開該函數后再使用這種變量是非法的。
例如:
int f1(int a) /*函數f1*/ { int b,c; …… }a,b,c作用域 int f2(int x) /*函數f2*/ { int y,z; }x,y,z作用域 main() { int m,n; }
m,n作用域 在函數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函數內。關于局部變量的作用域還要說明以下幾點:
1. 主函數中定義的變量也只能在主函數中使用,不能在其它函數中使用。同時,主函數中也不能使用其它函數中定義的變量。因為主函數也是一個函數,它與其它函數是平行關系。這一點是與其它語言不同的,應予以注意。
2. 形參變量是屬于被調函數的局部變量,實參變量是屬于主調函數的局部變量。
3. 允許在不同的函數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,也不會發生混淆。如在例5.3 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5.11]main() { int i=2,j=3,k; k=i+j; { int k=8; if(i==3) printf("%d\n",k); } printf("%d\n%d\n",i,k); } main() { int i=2,j=3,k; k=i+j; { int k=8; if(i=3) printf("%d\n",k); } printf("%d\n%d\n",i,k); }
本程序在main中定義了i,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。
二、全局變量
全局變量也稱為外部變量,它是在函數外部定義的變量。 它不屬于哪一個函數,它屬于一個源程序文件。其作用域是整個源程序。在函數中使用全局變量,一般應作全局變量說明。 只有在函數內經過說明的全局變量才能使用。全局變量的說明符為extern。 但在一個函數之前定義的全局變量,在該函數內使用可不再加以說明。 例如:
int a,b; /*外部變量*/ void f1() /*函數f1*/ { …… } float x,y; /*外部變量*/ int fz() /*函數fz*/ { …… } main() /*主函數*/ { …… }/*全局變量x,y作用域 全局變量a,b作用域*/
從上例可以看出a、b、x、y 都是在函數外部定義的外部變量,都是全局變量。但x,y 定義在函數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,f2及main內不加說明也可使用。
[例5.12]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 height\n"); scanf("%d%d%d",&l,&w,&h); v=vs(l,w,h); printf("v=%d s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1,s2,s3); }
本程序中定義了三個外部變量s1,s2,s3, 用來存放三個面積,其作用域為整個程序。函數vs用來求正方體體積和三個面積, 函數的返回值為體積v。由主函數完成長寬高的輸入及結果輸出。由于C語言規定函數返回值只有一個, 當需要增加函數的返回數據時,用外部變量是一種很好的方式。本例中,如不使用外部變量, 在主函數中就不可能取得v,s1,s2,s3四個值。而采用了外部變量, 在函數vs中求得的s1,s2,s3值在main 中仍然有效。因此外部變量是實現函數之間數據通訊的有效手段。對于全局變量還有以下幾點說明:
1. 對于局部變量的定義和說明,可以不加區分。而對于外部變量則不然,外部變量的定義和外部變量的說明并不是一回事。外部變量定義必須在所有的函數之外,且只能定義一次。其一般形式為: [extern] 類型說明符 變量名,變量名… 其中方括號內的extern可以省去不寫。
例如: int a,b;
等效于:
extern int a,b; 而外部變量說明出現在要使用該外部變量的各個函數內, 在整個程序內,可能出現多次,外部變量說明的一般形式為: extern 類型說明符 變量名,變量名,…; 外部變量在定義時就已分配了內存單元, 外部變量定義可作初始賦值,外部變量說明不能再賦初始值, 只是表明在函數內要使用某外部變量。
2. 外部變量可加強函數模塊之間的數據聯系, 但是又使函數要依賴這些變量,因而使得函數的獨立性降低。從模塊化程序設計的觀點來看這是不利的, 因此在不必要時盡量不要使用全局變量。 [1] [2] 下一頁
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