局部变量、全局变量及变量的存储类别
局部变量与全局变量的基本概念
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局部变量:在函数内部定义的变量称为局部变量,也称为内部变量。它们只在定义它们的函数内部有效,即只有在这个函数被调用时,局部变量才会被分配内存空间,函数执行完成后,局部变量所占用的内存空间会被释放。
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全局变量:在函数外部定义的变量称为全局变量,也称为外部变量。全局变量的作用域是整个源程序,即从定义变量的位置开始到源文件结束。全局变量在程序的整个执行期间都占用内存中的存储单元,而不是仅在需要时才分配存储单元。
局部变量与全局变量的生存期与作用域
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生存期:
- 局部变量的生存期是从函数被调用时开始,到函数执行完毕返回时结束。局部变量在函数调用时分配存储空间,函数结束时释放存储空间。
- 全局变量的生存期是整个程序运行期间,从程序开始执行到程序结束。全局变量在程序开始执行前分配存储空间,程序结束时释放存储空间。
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作用域:
- 局部变量的作用域是定义它的函数内部。在函数外部无法直接访问局部变量。
- 全局变量的作用域是整个源程序。在程序的任何地方都可以直接访问全局变量。
代码示例
#include <stdio.h>// 全局变量
int globalVar = 10;void functionA() {// 局部变量int localVar = 20;printf("在functionA中,localVar = %d, globalVar = %d\n", localVar, globalVar);
}int main() {// 在main函数中无法直接访问localVar,因为它是functionA的局部变量// 但可以访问globalVar,因为它是全局变量printf("在main中,globalVar = %d\n", globalVar);functionA(); // 调用functionA函数// 在main函数中依然可以访问globalVarprintf("在main中,再次访问globalVar = %d\n", globalVar);return 0;
}
代码演示了全局变量和局部变量的区别。globalVar
是全局变量,可以在整个程序中访问。而localVar
是functionA
函数的局部变量,只能在functionA
函数内部访问。在main
函数中无法直接访问localVar
。
指针
1)指针的基本概念
指针是一个变量,其值为另一个变量的地址。换句话说,指针指向内存中的某个位置。
2)指针的运算(&,*),指针的基本运算
&
是取地址运算符,用于获取变量的地址。*
是间接引用运算符(或称为解引用运算符),用于获取指针指向的值。
int x = 10;
int *ptr = &x; // ptr 是一个指向 int 的指针,其值为 x 的地址
printf("%p\n", (void*)ptr); // 输出 ptr 的值(地址),需要转换为 void* 来避免警告
printf("%d\n", *ptr); // 输出 ptr 指向的值,即 x 的值
3)指针与一维数组
在 C 语言中,数组名在大多数情况下被视为指向其第一个元素的指针。
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr; // p 指向 arr 的第一个元素
printf("%d\n", *(p+1)); // 输出 arr[1] 的值,即 2
4)指针与字符串
在 C 语言中,字符串通常是通过字符数组来表示的,但更常见的是使用字符指针来操作字符串(特别是当字符串是常量或来自外部源时)。
char str[] = "Hello"; // 字符数组
char *ptrStr = "World"; // 字符指针指向字符串常量
printf("%s\n", str); // 输出 "Hello"
printf("%s\n", ptrStr); // 输出 "World"
5)指针变量作函数的参数
函数可以接受指针作为参数,这使得函数能够修改其参数所指向的变量的值。
void increment(int *p) {(*p)++; // 增加 p 指向的值
}int main() {int x = 5;increment(&x); // 传递 x 的地址给 increment 函数printf("%d\n", x); // 输出 6return 0;
}
例子中,increment
函数接受一个 int
指针作为参数,并增加该指针指向的值。在 main
函数中,我们传递了 x
的地址给 increment
函数,因此 x
的值在函数调用后被增加。