二級(jí)C輔導(dǎo)教程及考點(diǎn)分析：第五章 函數(shù)

    在討論函數(shù)的形參變量時(shí)曾經(jīng)提到， 形參變量只在被調(diào)用期間才分配內(nèi)存單元，調(diào)用結(jié)束立即釋放。 這一點(diǎn)表明形參變量只有在函數(shù)內(nèi)才是有效的， 離開該函數(shù)就不能再使用了。這種變量有效性的范圍稱變量的作用域。不僅對(duì)于形參變量， Ｃ語言中所有的量都有自己的作用域。變量說明的方式不同，其作用域也不同。 Ｃ語言中的變量，按作用域范圍可分為兩種， 即局部變量和全局變量。

    一、局部變量

    局部變量也稱為內(nèi)部變量。局部變量是在函數(shù)內(nèi)作定義說明的。其作用域僅限于函數(shù)內(nèi)， 離開該函數(shù)后再使用這種變量是非法的。
    例如：
    int f1(int a) /*函數(shù)f1*/
    {
    int b,c; 
    ……
    }a,b,c作用域
    int f2(int x) /*函數(shù)f2*/
    {
    int y,z; 
    }x,y,z作用域
    main()
    {
    int m,n; 
    }
    m,n作用域 在函數(shù)f1內(nèi)定義了三個(gè)變量，a為形參，b,c為一般變量。在 f1的范圍內(nèi)a,b,c有效，或者說a,b,c變量的作用域限于f1內(nèi)。同理，x,y,z的作用域限于f2內(nèi)。 m,n的作用域限于main函數(shù)內(nèi)。關(guān)于局部變量的作用域還要說明以下幾點(diǎn)：

    1. 主函數(shù)中定義的變量也只能在主函數(shù)中使用，不能在其它函數(shù)中使用。同時(shí)，主函數(shù)中也不能使用其它函數(shù)中定義的變量。因?yàn)橹骱瘮?shù)也是一個(gè)函數(shù)，它與其它函數(shù)是平行關(guān)系。這一點(diǎn)是與其它語言不同的，應(yīng)予以注意。

    2. 形參變量是屬于被調(diào)函數(shù)的局部變量，實(shí)參變量是屬于主調(diào)函數(shù)的局部變量。

    3. 允許在不同的函數(shù)中使用相同的變量名，它們代表不同的對(duì)象，分配不同的單元，互不干擾，也不會(huì)發(fā)生混淆。如在例5.3 中，形參和實(shí)參的變量名都為n，是完全允許的。4. 在復(fù)合語句中也可定義變量，其作用域只在復(fù)合語句范圍內(nèi)。例如：
    main()
    {
    int s,a;
    ……
    {
    int b;
    s=a+b; 
    ……b作用域 
    }
    ……s,a作用域
    }[例5.11]main()
    {
    int i=2,j=3,k;
    k=i+j;
    {
    int k=8;
    if(i==3) printf("%d\n",k);
    }
    printf("%d\n%d\n",i,k);
    }
    main()
    {
    int i=2,j=3,k;
    k=i+j;
    {
    int k=8;
    if(i=3) printf("%d\n",k);
    }
    printf("%d\n%d\n",i,k);
    } 
    本程序在main中定義了i,j,k三個(gè)變量，其中k未賦初值。 而在復(fù)合語句內(nèi)又定義了一個(gè)變量k，并賦初值為8。應(yīng)該注意這兩個(gè)k不是同一個(gè)變量。在復(fù)合語句外由main定義的k起作用，而在復(fù)合語句內(nèi)則由在復(fù)合語句內(nèi)定義的k起作用。因此程序第4行的k為main所定義，其值應(yīng)為5。第7行輸出k值，該行在復(fù)合語句內(nèi)，由復(fù)合語句內(nèi)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(gè)程序中有效的，第7行對(duì)i賦值為3，故以輸出也為3。而第9行已在復(fù)合語句之外，輸出的k應(yīng)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。

    二、全局變量

    全局變量也稱為外部變量，它是在函數(shù)外部定義的變量。 它不屬于哪一個(gè)函數(shù)，它屬于一個(gè)源程序文件。其作用域是整個(gè)源程序。在函數(shù)中使用全局變量，一般應(yīng)作全局變量說明。 只有在函數(shù)內(nèi)經(jīng)過說明的全局變量才能使用。全局變量的說明符為extern。 但在一個(gè)函數(shù)之前定義的全局變量，在該函數(shù)內(nèi)使用可不再加以說明。 例如：
    int a,b; /*外部變量*/
    void f1() /*函數(shù)f1*/
    {
    ……
    }
    float x,y; /*外部變量*/ 
    int fz() /*函數(shù)fz*/
    {
    ……
    }
    main() /*主函數(shù)*/
    {
    ……
    }/*全局變量x,y作用域 全局變量a,b作用域*/
    從上例可以看出a、b、x、y 都是在函數(shù)外部定義的外部變量，都是全局變量。但x,y 定義在函數(shù)f1之后，而在f1內(nèi)又無對(duì)x,y的說明，所以它們?cè)趂1內(nèi)無效。 a,b定義在源程序最前面，因此在f1,f2及main內(nèi)不加說明也可使用。

    [例5.12]輸入正方體的長(zhǎng)寬高l,w,h。求體積及三個(gè)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("v=%d s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1,s2,s3);
    }
    本程序中定義了三個(gè)外部變量s1,s2,s3， 用來存放三個(gè)面積，其作用域?yàn)檎麄�(gè)程序。函數(shù)vs用來求正方體體積和三個(gè)面積， 函數(shù)的返回值為體積v。由主函數(shù)完成長(zhǎng)寬高的輸入及結(jié)果輸出。由于Ｃ語言規(guī)定函數(shù)返回值只有一個(gè)， 當(dāng)需要增加函數(shù)的返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，用外部變量是一種很好的方式。本例中，如不使用外部變量， 在主函數(shù)中就不可能取得v,s1,s2,s3四個(gè)值。而采用了外部變量， 在函數(shù)vs中求得的s1,s2,s3值在main 中仍然有效。因此外部變量是實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間數(shù)據(jù)通訊的有效手段。對(duì)于全局變量還有以下幾點(diǎn)說明：

    1. 對(duì)于局部變量的定義和說明，可以不加區(qū)分。而對(duì)于外部變量則不然，外部變量的定義和外部變量的說明并不是一回事。外部變量定義必須在所有的函數(shù)之外，且只能定義一次。其一般形式為： [extern] 類型說明符 變量名，變量名… 其中方括號(hào)內(nèi)的extern可以省去不寫。
    例如： int a,b;
    等效于：
    extern int a,b;
    而外部變量說明出現(xiàn)在要使用該外部變量的各個(gè)函數(shù)內(nèi)， 在整個(gè)程序內(nèi)，可能出現(xiàn)多次，外部變量說明的一般形式為： extern 類型說明符 變量名，變量名，…； 外部變量在定義時(shí)就已分配了內(nèi)存單元， 外部變量定義可作初始賦值，外部變量說明不能再賦初始值， 只是表明在函數(shù)內(nèi)要使用某外部變量。