C语言基础 | 小白向 |变量常量存储类

本文讲解C语言中的宏定义、类型转换、变量存储类型及作用范围等关键知识点，并通过实例说明static、extern等关键字的使用。

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本文为大一程序设计C语言期末复习自己搜刮到的遗漏点易错点等

define的用法

C语言中的#define是预处理指令，用于定义宏常量。它的语法是：

#define 宏名宏值

在程序中出现宏名时，预处理器会把它替换为宏值。例如：

#define PI 3.14
double area=PI;

编译时，预处理器会把上面的代码替换为：

double area=3.14;

宏常量的优点是替换简单，速度快，不需要分配存储空间，但不能用于类型检查和作为函数参数使用。

字符常量

类型转换

int a=10, b=4;
double c, d;
c=(double)a/b;
d=(double)(a/b);
printf("%.2f %.2f", c, d);
//区别在于是先运算再转换，还是先转换再运算

int a=10, b=4;
double c=0.5, d, e;
d=a/b/c;
e=(double)a/b/c;
printf("%.2f %.2f", d, e);
//除法的运算顺序是从左到右
//注意类型转换后面有没有括号

运算顺序

存储类型

在C语言中，变量是对程序中数据所占内存空间的一种抽象定义，定义变量时，用户定义变量的名、变量的类型，这些都是变量的操作属性。不仅可以通过变量名访问该变量，系统还通过该标识符确定变量在内存中的位置。

在计算机中，保存变量当前值的存储单元有两类，一类是内存，另一类是CPU的寄存器。变量的存储类型关系到变量的存储位置，C语言中定义了4种存储属性，即自动变量(auto)、外部变量(extern)、静态变量(static)和寄存器变量(register)，它关系到变量在内存中的存放位置，由此决定了变量的保留时间和变量的作用范围。

变量的保留时间又称为生存期，从时间角度，可将变量分为静态存储和动态存储两种情况：
（1）静态存储是指变量存储在内存的静态存储区，在编译时就分配了存储空间，在整个程序的运行期间，该变量占有固定的存储单元，程序结束后，这部分空间才释放，变量的值在整个程序中始终存在。
（2）动态存储是指变量存储在内存的动态存储区，在程序的运行过程中，只有当变量所在的函数被调用时，编译系统才临时为该变量分配一段内存单元，函数调用结束，该变量空间释放，变量的值只在函数调用期存在。

变量的作用范围又称为作用域，从空间角度，可以将变量分为全局变量和局部变量：
（1）局部变量是在一个函数或复合语句内定义的变量，它仅在函数或复合语句内有效，编译时，编译系统不为局部变量分配内存单元，而是在程序运行过程中，当局部变量所在的函数被调用时，编译系统根据需要，临时分配内存，调用结束，空间释放。
（2）全局变量是在函数之外定义的变量，其作用范围为从定义处开始到本文件结束，编译时，编译系统为其分配固定的内存单元，在程序运行的自始至终都占用固定单元。

对变量的理解分为两个维度，一个时间维度，一个空间维度

时间上是关注什么时候占用空间，什么时候释放

空间上是作用范围，什么地方能用，什么地方不能用

关键字extern

外部变量，即全局变量，是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到本程序文件的末尾。

如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件末尾。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量进行“外部变量声明”，表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。

通常的，用extern声明外部变量，扩展程序文件中的作用域。

比如我们在另外一个文件里声明了一个变量，想在另一文件里用，同时他们是同一个程序的文件，那么就需要用extern声明一次再进行使用。

并且使用extern声明变量的时候只是做引用，不会再产生空间。

关键字static

有时候希望函数中的局部变量的值不要销毁，保留原来的值，则使用static声明全局变量

声明后变量处于内存的全局静态区

#include<stdio.h>
static a=5;
int fun()
{
    a=a*2;
    printf("a=%d\n",a);
    return 0;
}
int main()
{
    int i=0;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        fun();
    }
    return 0;
}

输出如下

a=10
a=20
a=40
a=80
a=160
a=320
a=640
a=1280
a=2560
a=5120

这个结果的原因在于，每次a的值是接着上一次函数调用的值继续运算的，并非每次都初始化从5开始计算，这就是static的特性。

同时用static定义的变量对于其他文件是不可见的。

auto类型

函数中的局部变量，如不专门声明为static存储类别，都是动态地分配存储空间的，数据存储在动态存储区中。函数中的形参和在函数中定义的变量（包括在复合语句中定义的变量）都属此类，在调用该函数时系统会给它们分配存储空间，在函数调用结束时就自动释放这些存储空间，这类局部变量称为自动变量。

自动变量用关键字auto进行存储类别的声明，例如声明一个自动变量：

int fun(int a)
{
    auto int b,c=3;/*定义b,c为自动变量*/
}

a是函数fun()的形参，b、c是自动变量，并对c赋初值3。执行完fun()函数后，自动释放a、b、c所占的存储单元。

auto即变量只能在这一块使用，一般直接忽略

const

const声明并且初始化后不能再修改值，否则编译都过不了