一、变量的作用域
根据变量的作用域,可以分为:
1.局部变量:
1> 定义:在函数(代码块)内部定义的变量(包括函数的形参)
2> 作用域:从定义变量的那一行开始,一直到代码块结束
3> 生命周期:从定义变量的那一行开始分配存储空间,代码块结束后,就会被回收
4> 没有固定的初始值
2.全局变量
1> 定义:在函数外面定义的变量
2> 作用域:从定义变量的那一行开始,一直到文件结尾(能被后面的所有函数共享)
3> 生命周期:程序一启动就会分配存储空间,程序退出时才会被销毁
4> 默认的初始值就是0
1 int a; 2 3 int main () 4 { 5 int b; 6 return 0; 7 }
第1行的变量a是全局变量,第7行的变量b是局部变量。
1 // 全局变量:a、b、c 2 // 局部变量:v1、v2、e、f 3 4 #include <stdio.h> 5 // 变量a的初值是10 6 int a = 10; 7 8 // 变量b的初值是0 9 // 变量c的初值是20 10 int b , c = 20; 11 12 int sum(int v1, int v2) 13 { 14 return v1 + v2; 15 } 16 17 void test() 18 { 19 b++; 20 21 int i = 0; 22 i++; 23 24 printf("b=%d, i=%d\n", b, i); 25 } 26 27 int main() 28 { 29 test(); 30 test(); 31 test(); 32 33 int e = 10; 34 35 { 36 { 37 int f = 30; 38 } 39 } 40 41 return 0; 42 }
二、变量的存储类型
* 变量的存储类型就是指变量存储在什么地方。有3个地方可以用于存储变量:普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器。变量的存储类型决定了变量何时创建、何时销毁以及它的值能保持多久,也就是决定了变量的生命周期。
* C语言根据变量的存储类型的不同,可以把变量分为:自动变量、静态变量、寄存器变量。
1.自动变量
1> 定义:自动变量是存储在堆栈中的。
2> 哪些是自动变量:被关键字auto修饰的局部变量都是自动变量,但是极少使用这个关键字,基本上是废的,因为所有的局部变量在默认情况下都是自动变量。
3> 生命周期:在程序执行到声明自动变量的代码块(函数)时,自动变量才被创建;当自动变量所在的代码块(函数)执行完毕后,这些自动变量就会自行销毁。如果一个函数被重复调用,这些自动变量每次都会重新创建。
2.静态变量
1> 定义:静态变量是存储在静态内存中的,也就是不属于堆栈。
2> 哪些是静态变量:
- 所有的全局变量都是静态变量
- 被关键字static修饰的局部变量也是静态变量
3.寄存器变量
1> 定义:存储在硬件寄存器中的变量,称为寄存器变量。寄存器变量比存储在内存中的变量访问效率更高(默认情况下,自动变量和静态变量都是放在内存中的)
2> 哪些变量是寄存器变量:
- 被关键字register修饰的自动变量都是寄存器变量
- 只有自动变量才可以是寄存器变量,全局变量和静态局部变量不行
- 寄存器变量只限于int、char和指针类型变量使用
3> 生命周期:因为寄存器变量本身就是自动变量,所以函数中的寄存器变量在调用该函数时占用寄存器中存放的值,当函数结束时释放寄存器,变量消失。
4> 使用注意:
- 由于计算机中寄存器数目有限,不能使用太多的寄存器变量。如果寄存器使用饱和时,程序将寄存器变量自动转换为自动变量处理
- 为了提高运算速度,一般会将一些频繁使用的自动变量定义为寄存器变量,这样程序尽可能地为它分配寄存器存放,而不用内存
3> 生命周期:静态变量在程序运行之前创建,在程序的整个运行期间始终存在,直到程序结束。
一、什么是结构体
* 当一个整体由多个数据构成时,我们可以用数组来表示这个整体,但是数组有个特点:内部的每一个元素都必须是相同类型的数据。
* 在实际应用中,我们通常需要由不同类型的数据来构成一个整体,比如学生这个整体可以由姓名、年龄、身高等数据构成,这些数据都具有不同的类型,姓名可以是字符串类型,年龄可以是整型,身高可以是浮点型。
* 结构体允许内部的元素是不同类型的。
二、结构体的定义
1.定义形式
结构体内部的元素,也就是组成成分,我们一般称为"成员"。
结构体的一般定义形式为:
struct 结构体名{ 类型名1 成员名1; 类型名2 成员名2; …… 类型名n 成员名n; };
struct是关键字,是结构体类型的标志。
2.举例
比如,我们定义一个学生
struct Student { char *name; // 姓名 int age; // 年龄 float height; // 身高 };
上面定义了一个叫做Student的结构体,共有name、age、height3个成员。
三、结构体变量的定义
前面只是定义了名字为Student的结构体类型,并非定义了一个结构体变量,就像int一样,只是一种类型。
接下来定义一个结构体变量,方式有好多种。
1.先定义结构体类型,再定义变量
1 struct Student { 2 char *name; 3 int age; 4 }; 5 6 struct Student stu;
第6行定义了一个结构体变量,变量名为stu。struct和Student是连着使用的。
2.定义结构体类型的同时定义变量
struct Student { char *name; int age; } stu;
结构体变量名为stu
3.直接定义结构体类型变量,省略类型名
struct { char *name; int age; } stu;
结构体变量名为stu
四、结构体的注意点
1.不允许对结构体本身递归定义
如下做法是错误的,注意第3行
1 struct Student { 2 int age; 3 struct Student stu; 4 };
2.结构体内可以包含别的结构体
2 int year; 3 int month; 4 int day; 5 }; 6 7 struct Student { 8 char *name; 9 struct Date birthday; 10 };
注意第9行
3.定义结构体类型,只是说明了该类型的组成情况,并没有给它分配存储空间,就像系统不为int类型本身分配空间一样。只有当定义属于结构体类型的变量时,系统才会分配存储空间给该变量
1 struct Student { 2 char *name; 3 int age; 4 }; 5 6 struct Student stu;
第1~4行并没有分配存储空间,当执行到第6行时,系统才会分配存储空间给stu变量。
4.结构体变量占用的内存空间是其成员所占内存之和,而且各成员在内存中按定义的顺序依次排列
比如下面的Student结构体:
1 struct Student { 2 char *name; // 姓名 3 int age; // 年龄 4 float height; // 身高 5 };
在16位编译器环境下,一个Student变量共占用内存:2 + 2 + 4 = 8字节。
五、结构体的初始化
将各成员的初值,按顺序地放在一对大括号{}中,并用逗号分隔,一一对应赋值。
比如初始化Student结构体变量stu
2 char *name; 3 int age; 4 }; 5 6 struct Student stu = {"MJ", 27};
只能在定义变量的同时进行初始化赋值,初始化赋值和变量的定义不能分开,下面的做法是错误的:
struct Student stu; stu = {"MJ", 27};
六、结构体的使用
1.一般对结构体变量的操作是以成员为单位进行的,引用的一般形式为:结构体变量名.成员名
1 struct Student { 2 char *name; 3 int age; 4 }; 5 6 struct Student stu; 7 8 // 访问stu的age成员 9 stu.age = 27;
第9行对结构体的age成员进行了赋值。"."称为成员运算符,它在所有运算符中优先级最高
2.如果某个成员也是结构体变量,可以连续使用成员运算符"."访问最低一级成员
1 struct Date { 2 int year; 3 int month; 4 int day; 5 }; 6 7 struct Student { 8 char *name; 9 struct Date birthday; 10 }; 11 12 struct Student stu; 13 14 stu.birthday.year = 1986; 15 stu.birthday.month = 9; 16 stu.birthday.day = 10;
注意第14行以后的代码
3.相同类型的结构体变量之间可以进行整体赋值
1 struct Student { 2 char *name; 3 int age; 4 }; 5 6 struct Student stu1 = {"MJ", 27}; 7 8 // 将stu1直接赋值给stu2 9 struct Student stu2 = stu1; 10 11 printf("age is %d", stu2.age);
注意第9行。输出结果为:
七、结构体数组
1.定义
跟结构体变量一样,结构体数组也有3种定义方式
struct Student { char *name; int age; }; struct Student stu[5]; //定义1
struct Student { char *name; int age; } stu[5]; //定义2
struct { char *name; int age; } stu[5]; //定义3
上面3种方式,都是定义了一个变量名为stu的结构体数组,数组元素个数是5
2.初始化
struct { char *name; int age; } stu[2] = { {"MJ", 27}, {"JJ", 30} };
也可以用数组下标访问每一个结构体元素,跟普通数组的用法是一样的
八、结构体作为函数参数
将结构体变量作为函数参数进行传递时,其实传递的是全部成员的值,也就是将实参中成员的值一一赋值给对应的形参成员。因此,形参的改变不会影响到实参。
1 #include <stdio.h> 2 3 // 定义一个结构体 4 struct Student { 5 int age; 6 }; 7 8 void test(struct Student stu) { 9 printf("修改前的形参:%d \n", stu.age); 10 // 修改实参中的age 11 stu.age = 10; 12 13 printf("修改后的形参:%d \n", stu.age); 14 } 15 16 int main(int argc, const char * argv[]) { 17 18 struct Student stu = {30}; 19 printf("修改前的实参:%d \n", stu.age); 20 21 // 调用test函数 22 test(stu); 23 24 25 printf("修改后的实参:%d \n", stu.age); 26 return 0; 27 }
* 首先在第4行定义了一个结构体类型Student
* 在第18行定义了一个结构体变量stu,并在第22行将其作为实参传入到test函数
输出结果为:,形参是改变了,但是实参一直没有变过
九、指向结构体的指针
* 每个结构体变量都有自己的存储空间和地址,因此指针也可以指向结构体变量
* 结构体指针变量的定义形式:struct 结构体名称 *指针变量名
* 有了指向结构体的指针,那么就有3种访问结构体成员的方式
- 结构体变量名.成员名
- (*指针变量名).成员名
- 指针变量名->成员名
1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, const char * argv[]) { 4 // 定义一个结构体类型 5 struct Student { 6 char *name; 7 int age; 8 }; 9 10 // 定义一个结构体变量 11 struct Student stu = {"MJ", 27}; 12 13 // 定义一个指向结构体的指针变量 14 struct Student *p; 15 16 // 指向结构体变量stu 17 p = &stu; 18 19 /* 20 这时候可以用3种方式访问结构体的成员 21 */ 22 // 方式1:结构体变量名.成员名 23 printf("name=%s, age = %d \n", stu.name, stu.age); 24 25 // 方式2:(*指针变量名).成员名 26 printf("name=%s, age = %d \n", (*p).name, (*p).age); 27 28 // 方式3:指针变量名->成员名 29 printf("name=%s, age = %d \n", p->name, p->age); 30 31 return 0; 32 }
输出结果:
一、枚举的概念
枚举是C语言中的一种基本数据类型,并不是构造类型,它可以用于声明一组常数。当一个变量有几个固定的可能取值时,可以将这个变量定义为枚举类型。比如,你可以用一个枚举类型的变量来表示季节,因为季节只有4种可能的取值:春天、夏天、秋天、冬天。
二枚举类型的定义
一般形式为:enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
enum Season {spring, summer, autumn, winter};
三、枚举变量的定义
前面只是定义了枚举类型,接下来就可以利用定义好的枚举类型定义变量。
跟结构体一样,有3种方式定义枚举变量
1.先定义枚举类型,再定义枚举变量
enum Season {spring, summer, autumn, winter}; enum Season s;
2.定义枚举类型的同时定义枚举变量
enum Season {spring, summer, autumn, winter} s;
3.省略枚举名称,直接定义枚举变量
enum {spring, summer, autumn, winter} s;
上面三种方式定义的都是枚举变量s
四、枚举使用的注意
1> C语言编译器会将枚举元素(spring、summer等)作为整型常量处理,称为枚举常量。
2> 枚举元素的值取决于定义时各枚举元素排列的先后顺序。默认情况下,第一个枚举元素的值为0,第二个为1,依次顺序加1。
enum Season {spring, summer, autumn, winter};
也就是说spring的值为0,summer的值为1,autumn的值为2,winter的值为3
3> 也可以在定义枚举类型时改变枚举元素的值
enum season {spring, summer=3, autumn, winter};
没有指定值的枚举元素,其值为前一元素加1。也就说spring的值为0,summer的值为3,autumn的值为4,winter的值为5
五、枚举变量的基本操作
1.赋值
可以给枚举变量赋枚举常量或者整型值
enum Season {spring, summer, autumn, winter} s; s = spring; // 等价于 s = 0; s = 3; // 等价于 s = winter;
2.遍历枚举元素
enum Season {spring, summer, autumn, winter} s; // 遍历枚举元素 for (s = spring; s <= winter; s++) { printf("枚举元素:%d \n", s); }
输出结果: