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前面內(nèi)容中,，我們已經(jīng)討論了變量的定義,，但是由于函數(shù)的概念還沒有引入，因而這是不全面的,，本節(jié)開始,，我們再來補充一些變量的其他內(nèi)容，這就相當(dāng)于對變量這個概念的重新認識,。我們之前講的變量定義,，都是定義在“main()“函數(shù)里面的,，并且告訴大家了變量定義的一個原則,，即變量先定義后使用,。其實早在C90的時候，只允許函數(shù)定義完成之后,，緊接著將所有的變量都定義好然后再使用,，如圖4-4-1所示。一旦發(fā)現(xiàn)有在程序語句后面定義變量,，編譯器就會報錯,。典型的就是51單片機的編程語言KeilC51，它是基于C90開發(fā)的一套特殊的C語言,，因此相信大家做過51單片機的,，都遇到過這種莫名其妙的錯誤，如圖4-4-2所示,。這個問題是早期的K&R C就遺留下來的,。
而C99開始就已經(jīng)修改了這種別扭的設(shè)定，從此以后,，你可以在任何地方定義你想要定義的變量,，只要這個變量是在使用之前被定義的即可。如圖4-4-3所示,。
但是,，最根本的原則不能變，即變量要在使用之前被定義,，如果先使用變量然后再定義變量,，編譯器就會報錯。如圖4-4-4所示,。
以上是變量定義時的詳細補充,，下面的內(nèi)容，我們將細致地討論以下內(nèi)容：定義在函數(shù)內(nèi)部的變量叫做局部變量，當(dāng)我們將這個變量定義完成之后,，即可以在當(dāng)前函數(shù)內(nèi)部使用,。而一旦函數(shù)被調(diào)用完成之后，局部變量將會被編譯器回收,，即只有在使用時才分配存儲空間的變量為局部變量,。如圖4-4-3中的“int a; int b; int c;”，都是局部變量,。為了說明定義在函數(shù)中的局部變量每次運行完成之后會被回收,，每次使用會被重新定義,，我們可以設(shè)計一個程序來說明這個現(xiàn)象。如圖4-4-5所示,。
圖4-4-5中,，我們定義了一個函數(shù)“LoacalVarPrint”，這個函數(shù)的主要功能是,，定義一個局部變量,，對其自加，然后打印出來,，而主函數(shù)寫了一個“for(;;)”的空循環(huán),，這個循環(huán)和“while(1)”等價，即不斷地調(diào)用而不退出,，在這個循環(huán)里面,，主函數(shù)不斷地調(diào)用“LoacalVarPrint”函數(shù)，“Sleep(500)”的原型是Sleep(n),，它是Windows中的系統(tǒng)函數(shù)（API）,，所以需要包含“windows.h”，其功能是延遲n毫秒,。主函數(shù)中還有一個不斷自加的變量,，每調(diào)用一次就對其自加。如果加設(shè)局部變量退出時是不會被回收,，重新調(diào)用函數(shù)時是不會被重新初始化,，那么“LoacalVarPrint”函數(shù)中的變量“var_to_watch”應(yīng)該被不斷地自加，但是現(xiàn)在查看程序的輸出結(jié)果,，它永遠為1,，也就是說，主函數(shù)每次調(diào)用函數(shù)時,，這個變量重新被初始化（定義變量缺省初始化時,，編譯器一般自動賦初值為0），然后自加1,，因此這個程序的輸出永遠為1,。退出這個循環(huán)程序使用“Ctrl + C”。全局變量是指定義在函數(shù)外面的變量,，它其實有個默認的屬性,，即“靜態(tài)屬性”，所謂靜態(tài)屬性和下面所講的靜態(tài)變量類似,，一旦編譯器分配存儲空間給它便不會回收了,，它將永遠存在。如果是單個.c文件中定義的全局變量,，一般將其定義在程序的第一個函數(shù)之前,。因為全局變量也遵循“先定義后使用”的基本變量定義原則，因而如要被越多的函數(shù)使用到,，那就要定義在越多的函數(shù)前面,，因而定義在.c文件第一個函數(shù)之前。如圖4-4-6所示,。我們可以看到,，在main函數(shù)之前定義了全局變量,，每次在GlobalVarPrint函數(shù)中自加并且打印,，這個變量會一直保留著進行自加，并不會被重新初始化和回收釋放,。由于全局變量有這么好的特性,，因此我們需要用到一些系統(tǒng)狀態(tài)被工程中的其他函數(shù)讀寫，就可以使用全局變量來傳遞了,。
如果一個C語言工程項目中有多個文件,，在其中的一個文件中定義一個全局變量是其可以被其他.c文件中的函數(shù)讀寫，那么這個變量和函數(shù)一樣,，不僅需要定義,，還要在.h文件中被聲明，聲明全局變量用“extern”表示,。如圖4-4-7所示,。我們一共定義了四個文件，一個是main.c,，里面存放主函數(shù),，一個是increase.c里面實現(xiàn)了一個全局變量的自加，一個是increase.h,，這是increase.c的頭文件,，主要存放了函數(shù)和全局變量聲明，最后一個是它們的依賴文件Makefile,。
靜態(tài)變量是一種用“static”關(guān)鍵詞聲明的變量,，它表示這個變量本身是一種靜態(tài)的變量，我們前面說了,，靜態(tài)屬性的變量,，其好處就是變量不會被編譯器回收釋放，而用“static”關(guān)鍵詞聲明的變量不僅能做全局變量,，也能做局部變量,，做局部變量時，它在函數(shù)執(zhí)行完成之后也不會被編譯器回收。靜態(tài)變量的定義方式為：static 變量類型變量名;可能現(xiàn)在大家就有疑問了,，靜態(tài)變量的這種功能豈不是和全局變量一樣了,？為什么還要再單獨弄個靜態(tài)變量？這真是多此一舉,?？墒沁@真的是多次一舉嗎？這里大家要注意,，在C語言中,，所有用“static”關(guān)鍵詞修飾靜態(tài)類型都有一個共同的特征，即不能放在.h文件中聲明,。這一個看似沒啥用的特征卻對C語言這種簡單語言起了很大的作用,，即使用static修飾的變量和函數(shù)，可以作為每個獨立.c源文件的私有變量和函數(shù),。私有變量和函數(shù)就意味著,，當(dāng)我們將一個功能模塊里面的函數(shù)和變量定義好之后，又不想被調(diào)用者隨便更改而造成某些問題,，那我們就可以使用私有函數(shù)和變量,，僅供內(nèi)部調(diào)用。而從C++以后的語言都增加了“private,，public,，protect”關(guān)鍵詞來表示變量的權(quán)限。如圖4-4-8所示,，我們將圖4-4-7代碼中的GlobalIncNum全局變量靜態(tài)化聲明,，并且在.h文件中聲明它，結(jié)果編譯器就拋出異常,。
而圖4-4-9中,，我們“大膽”地定義了兩個變量名完全相同的變量，并且都用static關(guān)鍵詞做靜態(tài)化修飾,。main.c函數(shù)中的GlobalIncNum變量做自減,，而increase.c中的GlobalIncNum變量做自加，結(jié)果發(fā)現(xiàn)編譯正常通過,，而且在main函數(shù)中輸出的是其自己文件中定義的GlobalIncNum變量,，因為這個變量是自減的。當(dāng)然,，你也可以在GlobalVarIncrease()函數(shù)中也將GlobalIncNum變量打印出來,，看看有什么現(xiàn)象。
static修飾的靜態(tài)變量還有一個功能,，即它在函數(shù)退出時不會被編譯器回收,。如圖4-4-10所示，在函數(shù)中，將局部變量靜態(tài)化,，那么它每次在函數(shù)結(jié)束調(diào)用后也不會被回收了,。
圖4-4-10 靜態(tài)變量不會被編譯器回收C語言中const關(guān)鍵字是constant的縮寫，它的意思是常量,、常數(shù)等,。C語言中const功能很強大。這里我們先說明它用來修飾變量時候的用法,。Const關(guān)鍵詞修飾變量的用法為：const 數(shù)據(jù)類型變量名,。如“const intnumber = 5;”這就表面，定義了一個常變量,，變量名為number,，值為5。而在程序任何地方都不能修改number的值,，因為無論你怎么修改,，這個程序都編譯不過,。如圖4-4-11所示,。
其實const修飾的常變量有點類似于只讀變量的意思，事實上編譯器處理這些變量的時候,，都是將其直接編譯進程序的代碼里,，而不作為數(shù)據(jù)來用，這么說可能做PC端開發(fā)的讀者不明白,。如果你用哈佛結(jié)構(gòu)的計算機,，如絕大多數(shù)單片機，你會知道,，它們的程序和數(shù)據(jù)是分別存在兩個不同的存儲器上面的一個類似于PC的硬盤,，一個類似于內(nèi)存。不同的是哈佛架構(gòu)的計算機,，程序直接可以在硬盤里面運行,，不需要像馮諾依曼架構(gòu)計算機一樣，拷貝到內(nèi)存上,，而運行過程中的數(shù)據(jù)（如一般變量）是存放在數(shù)據(jù)存儲器上的,。而如果用const關(guān)鍵詞修飾的常變量，編譯器會將它直接放到程序存儲器里面,，因為它是只讀的,。
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