变量存储相关（待完善）

内容概要

　　一、局部变量、全局变量与作用域

　　二、生存周期和存储类型

　　三、衔接属性

 

1、局部变量、全局变量与作用域

　　作用域规定了元素作用的范围，这样让程序变得更有序

　　c语言作用域有4中，分别为

　　　　代码块作用域

　　　　文件作用域

　　　　原型作用域

　　　　函数作用域

 

　　-代码块作用域

　　　　与python不同，python中代码块是通过缩进区分的；而c语言是通过大括号进行区分

　　　　c语言中在不同代码块定义的变量是互不影响的

#include <stdio.h>

int main(void){
    int i = 10;
    {
        int i = 20;
        
        {
            int i = 30;
            printf("i1:%d\n",i);
        }
        
        {
            int i = 40;
            printf("i2:%d\n",i);
        }
        
        printf("i3:%d\n",i)；
        
    }
    printf("i4:%d\n",i);
    
    return 0;
}

　　　　这种区分也体现在for循环中，注意()定义的i也属于下一个代码块

 

#include <stdio.h>

int main(void){
    
    int i = 100;
    printf("start : %d\n",i);
    
    for(int i = 10; i<20; i++){
        printf("%d\n",i);
    }
    
    printf("end : %d\n",i);
    
    return 0;
}

　　　　-代码块变量查询顺序

　　　　　　与python中变量查询顺序B（内置），G（全局），E（外部），L（局部）类似，  **这里忘了**

　　　　　　c语言中变量查询也是按照从内往外，不走同级的规律查找的

#include <stdio.h>

int main(void){
    //代码块1
    int i = 10;
    {
        //代码块2
        int i = 20;
        
        {
            //代码块3
            int i = 30;
        }
        
        {
            //代码块4，与代码块3同级
            printf("i2:%d\n",i);  //打印结果为20
        }
        
    }
    
    return 0;
}

 

　　　　-局部变量（局部变量就可以只是指代码块作用域下的变量）

　　　　　　可以将局部变量理解为定义在函数体的变量，这样的变量其它的函数无法访问

#include <stdio.h>

int number(void);

int number(void){
    int i = 10;
    return i;
}

int main(void){
    int i;
    number();
    printf("%d\n",i);
    
    return 0;
}

 

　　　　-全局变量，如果想要变量能被每一个函数访问，那么就使用全局变量，全局变量在函数外定义

#include <stdio.h>

int Global_a; //默认初始化为0;全局变量命名最好为首字母大写

void a(void);
void b(void);
void c(void);

void a(void){
    Global_a++;
}

void b(void){
    Global_a++;
}

void c(void){
    Global_a++;
}

int main(void){

    a();
    b();
    c();
    c();
    
    printf("%d\n",Global_a);
    
    return 0;
}

　　　　覆盖全局变量

#include <stdio.h>

int Global_a; //

void a(void);
void b(void);
void c(void);

void a(void){
    Global_a++;
}

void b(void){
    Global_a++;
}

void c(void){
    Global_a++;
}

int main(void){

    a();
    b();
    c();
    c();
    
    int Global_a = 10; //按照循序查找，优先查找语句所在代码块，如果存在变量，则忽略全局变量
    printf("%d\n",Global_a);
    
    return 0;
}

 

　　　　-文件作用域

　　　　　　全局变量所在的作用域就是全局作用域，它能被所有文件中其它元素访问

　　　　在python中内置命名空间、全局命名空间、局部命名空间其实并非是包含嵌套关系；

　　　　而是在内存中有不同的划分，只是彼此又有关联；

　　　　但为了方便理解，就理解为包含关系了。

　　　　c语言不知道是不是这样 **有空去详细了解一下**

 

　　　　-原型作用域

　　　　　　原型作用域使用的少，这个作用域适用于函数原型中的参数名

 

　　　　-函数作用域

　　　　　　函数作用域只适用于goto语句的标签，作用是将goto标签限制在同一个函数中，以防出现重名标签的情况

 

2、生存周期和存储类型

　　c语言只有两种生存周期

　　　　-静态存储期

　　　　　　静态存储期指的是从程序执行到程序结束位置，都占用着内存空间

　　　　　　一般具有文件作用域的元素都具有静态存储期

 

　　　　-自动存储期

　　　　　　自动存储器指的是在所在代码块结束之后，自动释放内存空间

　　　　　　一般具有代码块作用域的元素具有自动存储器

 

　　存储类型

　　　　对于存储类型，我是这样子理解的——内存中数据不是随机存放的，而是经过区域划分的，定义auto类型，就是告诉编译器，我要将这个变量存放到哪个内存区域中

　　　　不同的内存区域对应着不同的生存期，用户权限，作用域等等 **这部分是要核实的**

 

　　　　static和extern在代码块作用域和文件作用域下有不同功能

 

　　　　-auto存储类型

 　　　　　　定义在函数内的变量默认的存储类型就是auto，auto存储类型的数据具有自动存储期、代码块作用域、None链接属性

int main(void){
    int i = 10;
    // 等价于auto int i =10;
    return 0;
}

 

　　　　-register存储类型

　　　　　　使用register修饰的变量称为寄存器变量，寄存器变量有可能存储于寄存器中，寄存器可以理解为存储空间非常小的内存，寄存器是用于存放那些频繁被cpu使用或者是即将被cpu使用的值，

　　　　　　cpu与寄存器之间交互数据几乎没有延迟。

　　　　　　但由于寄存器空间非常小，一般只有一个值，也有可能因为空间不够，或者编译器觉得有更好的变量应该被存放于寄存器。你所定义的寄存器变量实际不会存储与寄存器中。

 

　　　　　　与auto存储类型数据一样，register存储类型具有自动存储期、代码块作用域、None链接属性

　　　　　　不同的是，你无法通过&取值运算符来操作register变量   **实操在dev c++下可以取址，还能改值**

#include <stdio.h>

int main(void){
    
    register int i = 20;
    int *pi = &i;
    
    *pi = 10;
    
    printf("i: %d\n",*pi);
    
    return 0;
}

　　　　-static存储类型

　　　　　　使用static修饰一个代码块作用域下变量，将它改变为静态局部变量。拥有代码块作用域，静态存储类型，None链接属性

#include <stdio.h>

int add(void);

int add(void){
    
    static int count = 0;
    
    printf("%d\n",count);
    
    count++;
}

int main(void){
    
    for(int i=0; i<10; i++){
        add();  //调用函数之后变量count并没有被回收
    }
    
    return 0;
}

　　　　　　对比

#include <stdio.h>

int add(void);

int add(void){
    
    int count = 0;
    
    printf("%d\n",count);
    
    count++;
}

int main(void){
    
    for(int i=0; i<10; i++){
        add();
    }
    
    return 0;
}

　　　　　　尝试访问这个静态局部变量

#include <stdio.h>

void add(void);

void add(void){
    
    static int count = 0;
    
    printf("%d\n",count);
    
    count++;
}

int main(void){
    
    for(int i=0; i<10; i++){
        add();
    }
    
    printf("%d\n",count); //[Error] 'count' was not declared in this scope变量未定义
    return 0;
}

　　　　-extern存储类型

　　　　　　extern可以修饰变量的声明，使得变量可以在其它文件作用域下定义

 

　　　　　　　　同时编译运行两个文件

　　　　　　　　a.c

int i = 10;

　　　　　　　　b.c

#include <stdio.h>

int main(void){
    extern int i;  //声明了变量i，将它的链接属性设置为external，这样它就可以访问其它文件下的文件作用域的同名变量了
    
    printf("i: %d\n",i);
    
    return 0;
}

　　　　　　　　将b.c稍加修改之后  **待实操**

#include <stdio.h>

int main(void){
    extern int i;
    i = 10;
    printf("i: %d\n",i);
    
    return 0;
}

　　　　　　　　使用extern的函数依旧无法使用其它代码块下的变量定义

#include <stdio.h>

int main(void){
    {
        int i = 10;
    }
    {
        extern int i;
        printf("i:%d\n",i);
    }
    return 0;
}

　　　　-typeof存储类型

　　　　　　**待补充**

 

3、链接属性

　　链接属性说明了

　　　　链接属性，分为3种

　　　　　　-external链接属性

　　　　　　　　在文件作用域下定义的变量或者函数默认的链接属性就是external属性

#include <stdio.h>

int i = 10;
// 等价于extern int i = 10;

　　　　　　　　拥有external链接属性的变量或函数可以被来自不同文件作用域访问，当然本文件也可以

 

　　　　　　-internal链接属性

　　　　　　　　拥有internal链接属性的变量只能被本文件其它元素访问，拒绝来自其它文件作用域的访问

　　　　　　　　　　a.c

static int i = 20;  //在文件作用域下使用static将变量链接属性改为internal

　　　　　　　　　　b.c

#include <stdio.h>

int main(void){
    extern int i;
    
    printf("int main i: %d",i);  //将不能访问到a.c文件下的i，这样的目的是为了保护变量
    
    return 0;
}

　　　　　　-none空链接属性

　　　　　　　　拒绝所有除非下层代码块作用下元素的访问

 

***待补充***