首先先了解一下什么是自動變量
,屬于自動存儲類別的變量具有自動存儲期、塊作用域且無鏈接。默認(rèn)情況下,聲明在塊或函數(shù)頭中的任何變量都屬于自動存儲類別。一般情況下,不作專門說明的局部變量,均是自動變量。
關(guān)鍵字auto
為了更清楚地表達(dá)你的意圖(例如,為了表明有意覆蓋一個外部變量定義,或者強調(diào)不要把該變量改為其他存儲類別),可以顯式使用關(guān)鍵字auto
,如下所示:
int main(void)
{
auto int plox;
關(guān)鍵字auto
是存儲類別說明符(storage-class specifier)。auto
關(guān)鍵字在C++
中的用法完全不同,如果編寫C/C++
兼容的程序,最好不要使用auto
作為存儲類別說明符。
塊作用域
和無鏈接
意味著只有在變量定義所在的塊中才能通過變量名訪問該變量(當(dāng)然,參數(shù)用于傳遞變量的值和地址給另一個函數(shù),但是這是間接的方法)。另一個函數(shù)可以使用同名變量,但是該變量是存儲在不同內(nèi)存位置上的另一個變量。
變量具有自動存儲期意味著,程序在進(jìn)入該變量聲明所在的塊時變量存在,程序在退出該塊時變量消失。原來該變量占用的內(nèi)存位置現(xiàn)在可做他用。
嵌套快的情況
接下來分析一下嵌套塊的情況。塊中聲明的變量僅限于該塊及其包含的塊使用。
int loop(int n)
{
int m; // m in scope
scanf("%d", &m);
{
int i; // both m and i in scope
for (i = m; i < n; i++)
puts("i is local to a sub-blockn");
}
return m; // m in scope, i gone
}
在上面的代碼中,i
僅在內(nèi)層塊中可見。如果在內(nèi)層塊的前面或后面使用i
,編譯器會報錯。通常,在設(shè)計程序時用不到這個特性。然而,如果這個變量僅供該塊使用,那么在塊中就近定義該變量也很方便。這樣,可以在靠近使用變量的地方記錄其含義。另外,這樣的變量只有在使用時才占用內(nèi)存。變量n
和m
分別定義在函數(shù)頭和外層塊中,它們的作用域是整個函數(shù),而且在調(diào)用函數(shù)到函數(shù)結(jié)束期間都一直存在。
如果內(nèi)層塊中聲明的變量與外層塊中的變量同名會怎樣?內(nèi)層塊會隱藏外層塊的定義。但是離開內(nèi)層塊后,外層塊變量的作用域又回到了原來的作用域。程序hiding.c
演示了這一過程。
// hiding.c -- variables in blocks
#include <stdio.h>
int main()
{
int x = 30; // original x
printf("x in outer block: %d at %pn", x, &x);
{
int x = 77; // new x, hides first x
printf("x in inner block: %d at %pn", x, &x);
}
printf("x in outer block: %d at %pn", x, &x);
while (x++ < 33) // original x
{
int x = 100; // new x, hides first x
x++;
printf("x in while loop: %d at %pn", x, &x);
}
printf("x in outer block: %d at %pn", x, &x);
return 0;
}
下面是該程序的輸出:
x in outer block: 30 at 0x7fff5fbff8c8
x in inner block: 77 at 0x7fff5fbff8c4
x in outer block: 30 at 0x7fff5fbff8c8
x in while loop: 101 at 0x7fff5fbff8c0
x in while loop: 101 at 0x7fff5fbff8c0
x in while loop: 101 at 0x7fff5fbff8c0
x in outer block: 34 at 0x7fff5fbff8c8
首先,程序創(chuàng)建了變量x
并初始化為30,如第1條printf()
語句所示。然后,定義了一個新的變量x
,并設(shè)置為77,如第2條printf()
語句所示。根據(jù)顯示的地址可知,新變量隱藏了原始的x
。第3條printf()
語句位于第1個內(nèi)層塊后面,顯示的是原始的x
的值,這說明原始的x
既沒有消失也不曾改變。也許該程序最難懂的是while循環(huán)
。
while循環(huán)
的測試條件中使用的是原始的x
:
while(x++ < 33)
在該循環(huán)中,程序創(chuàng)建了第3個x
變量,該變量只定義在while
循環(huán)中。所以,當(dāng)執(zhí)行到循環(huán)體中的x++
時,遞增為101的是新的x
,然后printf()
語句顯示了該值。每輪迭代結(jié)束,新的x
變量就消失。然后循環(huán)的測試條件使用并遞增原始的x
,再次進(jìn)入循環(huán)體,再次創(chuàng)建新的x
。在該例中,這個x
被創(chuàng)建和銷毀了3次。注意,該循環(huán)必須在測試條件中遞增x
,因為如果在循環(huán)體中遞增x
,那么遞增的是循環(huán)體中創(chuàng)建的x
,而非測試條件中使用的原始x
。
我們使用的編譯器在創(chuàng)建while循環(huán)體
中的x
時,并未復(fù)用內(nèi)層塊中x
占用的內(nèi)存,但是有些編譯器會這樣做。
該程序示例的用意不是鼓勵讀者要編寫類似的代碼(根據(jù)C的命名規(guī)則,要想出別的變量名并不難),而是為了解釋在內(nèi)層塊中定義變量的具體情況。
沒有花括號的塊
前面提到一個C99
特性:作為循環(huán)或if
語句的一部分,即使不使用花括號({}
),也是一個塊。更完整地說,整個循環(huán)是它所在塊的子塊(sub-block
),循環(huán)體是整個循環(huán)塊的子塊。與此類似,if
語句是一個塊,與其相關(guān)聯(lián)的子語句是if
語句的子塊。這些規(guī)則會影響到聲明的變量和這些變量的作用域。程序forc99.c
演示了for循環(huán)
中該特性的用法。
// forc99.c -- new C99 block rules
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 8;
printf(" Initially, n = %d at %pn", n, &n);
for (int n = 1; n < 3; n++)
printf(" loop 1: n = %d at %pn", n, &n);
printf("After loop 1, n = %d at %pn", n, &n);
for (int n = 1; n < 3; n++)
{
printf(" loop 2 index n = %d at %pn", n, &n);
int n = 6;
printf(" loop 2: n = %d at %pn", n, &n);
n++;
}
printf("After loop 2, n = %d at %pn", n, &n);
return 0;
}
假設(shè)編譯器支持C語言
的這個新特性,該程序的輸出如下:
Initially, n = 8 at 0x7fff5fbff8c8
loop 1: n = 1 at 0x7fff5fbff8c4
loop 1: n = 2 at 0x7fff5fbff8c4
After loop 1, n = 8 at 0x7fff5fbff8c8
loop 2 index n = 1 at 0x7fff5fbff8c0
loop 2: n = 6 at 0x7fff5fbff8bc
loop 2 index n = 2 at 0x7fff5fbff8c0
loop 2: n = 6 at 0x7fff5fbff8bc
After loop 2, n = 8 at 0x7fff5fbff8c8
需要注意的一點:
支持C99
和C11
有些編譯器并不支持C99/C11
的這些作用域規(guī)則(Microsoft Visual Studio 2012就是其中之一)。有些編譯會提供激活這些規(guī)則的選項。例如,撰寫本書時,gcc
默認(rèn)支持了C99
的許多特性,但是要用–std=c99
選項激活程序清單12.2中使用的特性:
gcc --std=c99 forc99.c
與此類似,gcc
或clang
都要使用–std=c1x
或-std=c11
選項,才支持C11特性
。
程序forc99.c
第1個for
循環(huán)頭中聲明的n
,其作用域作用至循環(huán)末尾,而且隱藏了原始的n
。但是,離開循環(huán)后,原始的n
又起作用了。
第2個for
循環(huán)頭中聲明的n作為循環(huán)的索引,隱藏了原始的n
。然后,在循環(huán)體中又聲明了一個n
,隱藏了索引n
。結(jié)束一輪迭代后,聲明在循環(huán)體中的n
消失,循環(huán)頭使用索引n
進(jìn)行測試。當(dāng)整個循環(huán)結(jié)束時,原始的n
又起作用了。再次提醒讀者注意,沒必要在程序中使用相同的變量名。如果用了,各變量的情況如上所述。
自動變量的初始化
自動變量不會初始化,除非顯式初始化它??紤]下面的聲明:
int main(void)
{
int repid;
int tents = 5;
tents
變量被初始化為5,但是repid
變量的值是之前占用分配給repid
的空間中的任意值(如果有的話),別指望這個值是0??梢杂梅浅A勘磉_(dá)式(non-constantexpression)初始化自動變量,前提是所用的變量已在前面定義過:
int main(void)
{
int repid;
int tents = 5;
以上就是關(guān)于C語言
的幾種自動變量的說明了,有興趣的同學(xué)可以看一下C語言的相關(guān)教程