【C语言基础】09 程序结构

一、局部变量(本地变量)

 局部变量： 函数体内声明的变量称为该函数的局部变量。

自动存储期 —— 局部变量存储空间必定存在的时间，也即变量的有效时间。声明后生效，函数返回后失效。
块作用域 —— 变量生效时的程序文本区域。即声明后到函数体末尾。

1、静态局部变量

 变量声明时使用static关键字，使之成为静态局部变量，具有静态存储期。变量声明后在整个程序执行期间都有效。

举例：

void f(void)
{
	static int i;    // static local variable
	...
}

函数 f 返回后，变量 i 不会丢失其值，仍然有效。

2、形式参数

 形式参数也具有自动存储期和快作用域，但函数每次调用之后都会被自动初始化，初始化为相应实际参数的值。

二、全局变量(外部变量)

 全局变量： 声明在任何函数体外(包括main函数)的变量。

静态存储期 —— 同static声明的局部变量。程序执行期间始终保留。
文件作用域 —— 变量声明后到所在的文件末尾。跟随在外部变量声明之后的所有函数都可以访问(并修改)它。

全局变量的性质与宏定义的变量相似。

1、用全局变量实现栈

# include 

#define STACK_SIZE 100

int contents[STACK_SIZE];    //全局变量
int top = 0;                 //全局变量

void make_empty(void)
{
	top = 0;
}
bool is_empty(void)
{
	return top == 0;
}
bool is_full(void)
{
	return top == STAKE_SIZE;
}
void push(int i)
{
	if( is_full ) stake_overflow();
	else contents[top++] = i;
}
void pop(void)
{
	if( is_empty ) stake_underflow();
	else return contents[--top];
}
...

上述代码中，5个函数均访问了全局变量top，其中2个访问了全局变量contents。

2、全局变量的利弊

优点：

• 在多个函数必须共享同一变量，或少数几个函数必须共享大量变量时，十分方便。且便于修改。

缺点：

• 不利于程序维护，难以确定该变量对具体某个函数的影响；
• 变量赋值一旦出错，难以确定出错的函数；
• 使用了全局变量的函数可移植性差，难以在其他程序中复用。

  为了提高可读性，全局变量命名时应有具体意义。

三、程序块

  程序块，也称为块。复合语句是一种程序块，函数体也是程序块。

举例：

if(i>j){
	int t = i;
	i = j;
	j = t;
}

对于以上程序，整个 if 语句是一个程序块，其中的每个子句也是程序块。

性质：

• 声明在程序块中的变量具有自动存储期：进入程序块分配内存单元，退出时收回。
• 变量具有块作用域，即不在块外引用。

四、作用域

最重要的作用域规则：
  当程序块内声明一个标识符，且该标识符已经可见(具有文件作用域，或已经在某程序块内被声明过)。在该块内，新的声明取代旧的声明，当该块结束后，标识符重新获得原有含义。

举例：同一程序中 同名为 i 的不同变量

以上代码中，

• 声明1：i 是具有静态存储期和文件作用域的变量(全局变量)；
• 声明2：i 是具有块作用域的形式参数；
• 声明3：i 是具有快作用域的自动变量；
• 声明3：i 是具有快作用域的自动变量。

五、构建C程序

单个文件的C程序结构：

• #include指令（预处理命令）；
• #define指令（预处理命令，创建宏）；
• 类型定义；
• 外部变量声明；
• 除main函数之外的函数原型；
• main函数的定义；
• 其他函数的定义。

建议：每个函数定义前使用盒形注释，描述函数信息，包括函数名，函数目的，各形参的含义，返回值，罗列所有的副作用（例如修改了外部变量的值）