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局部變數和總體變數

在討論函數的參數變數時曾經提到，參數變數只在被使用期間才分配記憶體單元，使用結束立即釋放。這一點表明參數變數只有在函數內才是有效的，離開該函數就不能再使用了。這種變數有效性的範圍稱變數的作用域。不僅對於參數變數，Ｃ語言中所有的量都有自己的作用域。變數說明的方式不同，其作用域也不同。Ｃ語言中的變數，按作用域範圍可分為兩種，即局部變數和總體變數。

1.1   局部變數

    局部變數也稱為內部變數。局部變數是在函數內作定義說明的。其作用域僅限於函數內， 離開該函數後再使用這種變數是非法的。

例如：

    int f1(int a)        /*函數f1*/

    {

     int b,c;     

     ……

}

a,b,c有效

    int f2(int x)        /*函數f2*/

    {

     int y,z;

……

}

x,y,z有效

    main()

    {

int m,n;

……

      }

m,n有效

在函數f1內定義了三個變數，a為參數，b,c為一般變數。在 f1的範圍內a,b,c有效，或者說a,b,c變數的作用域限於f1內。同理，x,y,z 的作用域限於 f2內。m,n 的作用域限於 main 函數內。關於局部變數的作用域還要說明以下幾點：

1)       主函數中定義的變數也只能在主函數中使用，不能在其他函數中使用。同時，主函數中也不能使用其他函數中定義的變數。因為主函數也是一個函數，它與其他函數是平行關係。這一點是與其他語言不同的，應予以注意。

2)       參數變數是屬於被調函數的局部變數，傳入參數變數是屬於主調函數的局部變數。

3)       允許在不同的函數中使用相同的變數名，它們代表不同的物件，分配不同的單元，互不干擾，也不會發生混淆。如在前例中，參數和傳入參數的變數名都為 n，是完全允許的。

4)       在複合語句中也可定義變數，其作用域只在複合語句範圍內。

例如：

    main()

    {

           int s,a;

           ……

         {

           int b;

           s=a+b;

           ……                 /*b作用域*/

         }

        ……                   /*s,a作用域*/

}

【例8.12】

main()

{

        int i=2,j=3,k;

        k=i+j;

        {

          int k=8;

          printf("%d\n",k);

        }

        printf("%d\n",k);

}

 

本程式在main中定義了 i,j,k 三個變數，其中k未賦初值。而在複合語句內又定義了一個變數k，並賦初值為8。應該注意這兩個k不是同一個變數。在複合語句外由main定義的k起作用，而在複合語句內則由在複合語句內定義的k起作用。因此程式第4行的k為main所定義，其值應為5。第7行輸出k值，該行在複合語句內，由複合語句內定義的k起作用，其初值為8，故輸出值為8，第9行輸出i，k值。i是在整個程式中有效的，第7行對i賦值為3，故以輸出也為3。而第9行已在複合語句之外，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。

1.2   總體變數

總體變數也稱為外部變數，它是在函數外部定義的變數。它不屬於哪一個函數，它屬於一個根源程式檔。其作用域是整個根源程式。在函數中使用總體變數，一般應作總體變數說明。 只有在函數內經過說明的總體變數才能使用。總體變數的說明符為extern。但在一個函數之前定義的總體變數，在該函數內使用可不再加以說明。

例如：

    int a,b;          /*外部變數*/

    void f1()         /*函數f1*/

    {

      ……

    }

    float x,y;        /*外部變數*/

    int fz()          /*函數fz*/

    {

      ……

    }

    main()           /*主函數*/

    {

      ……

    }

從上例可以看出a、b、x、y 都是在函數外部定義的外部變數，都是總體變數。但x,y 定義在函數f1之後，而在f1內又無對x,y的說明，所以它們在f1內無效。a,b定義在根源程式最前面，因此在f1,f2及main內不加說明也可使用。

【例8.13】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("\nv=%d,s1=%d,s2=%d,s3=%d\n",v,s1,s2,s3);

}

【例8.14】外部變數與局部變數同名。

int a=3,b=5;     /*a,b為外部變數*/

max(int a,int b) /*a,b為外部變數*/

{

    int c;

     c=a>b?a:b;

     return(c);

}

main()

{

    int a=8;

     printf("%d\n",max(a,b));

}

 

如果同一個原始檔案中，外部變數與局部變數同名，則在局部變數的作用範圍內，外部變數被“遮罩”，即它不起作用。