c语言函数功能大全,c语言函数知识
墨初 知识笔记 75阅读
需要注意的是，函数调用中参数的类型、数量和顺序必须与函数定义中参数的类型、数量和顺序相匹配。如果函数定义中有返回值，则需要在调用函数时使用相应的变量来接收返回值。此外，函数调用可以作为表达式的一部分使用，也可以独立使用。比如printf(总和是：
%d\n, add(3, 5));这个示例中我们直接在printf函数的参数列表中调用了add函数并将其返回值作为printf函数的参数之一。
变量的存储类型 在C语言中变量就像是一个存储箱你可以在其中存储信息数据。每个存储箱都有一个名字变量名和一个类型数据类型比如整数、浮点数、字符等。
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有四种不同类型的存储箱它们在电脑里的存放地点和存在的时间都有所不同
自动变量auto这些存储箱只在函数被调用的时候出现函数结束后就消失了。外部变量extern这些存储箱在整个程序运行期间都存在可以在不同的函数之间共享。静态变量static这些存储箱也在整个程序运行期间都存在但只能在一个特定的函数或文件中使用。寄存器变量register这些存储箱存放在CPU的寄存器中访问速度非常快但数量有限。 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。
生存期这是存储箱存在的时间。
静态存储的存储箱在整个程序运行期间都存在。动态存储的存储箱只在特定的函数调用期间存在。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。
局部变量只有在特定的函数或代码块中才能访问的存储箱。全局变量在整个程序中都可以访问的存储箱。后面我们将对这四种类型变量逐一展开实例讲解。
auto自动变量C语言的自动存储类auto是默认的存储类当没有显式地指定存储类时变量会被默认为自动存储类。自动变量在函数内部声明它们在函数被调用时创建并在函数执行完毕后销毁。
以下是关于C语言自动存储类的一些详细说明
生命周期自动变量的生命周期与其所在的块通常是函数的执行周期相对应。当程序执行到包含自动变量声明的块时会为该变量分配内存空间当块执行完毕或离开作用域时自动变量的内存空间会被释放。这意味着自动变量只在其所在的块中可见和有效超出该块的范围后无法访问。存储位置自动变量通常存储在栈stack上。栈是一种后进先出LIFO的数据结构用于存储函数的局部变量、函数的参数、返回地址等信息。每当函数被调用时会在栈上为自动变量分配一段内存空间函数执行完毕后这些内存空间会被自动释放供其他函数使用。默认行为在C语言中当变量声明时没有指定存储类时默认为自动存储类。例如函数内部声明的变量通常是自动变量。初始化自动变量可以在声明时进行初始化也可以在后续的代码中赋值。未初始化的自动变量会被分配一个未定义的值即垃圾值因此在使用之前应该确保对其进行初始化。作用域自动变量的作用域仅限于声明它们的块内部。这意味着自动变量只在其所在的块中可见超出该块的范围后无法访问。同名的自动变量可以在不同的块中声明而互不干扰每个块中的自动变量都有自己的作用域。需要注意的是自动存储类在C语言中已经成为默认的存储类通常情况下不需要显式地指定自动存储类。但为了代码的可读性和明确性有时候还是会将自动存储类关键字auto加在变量声明前面。
总结起来C语言的自动存储类auto用于声明函数内部的局部变量它们在函数调用时创建在函数执行完毕后销毁。自动变量的存储空间通常位于栈上其作用域仅限于声明它们的块内部。
例如声明一个自动变量
int fun(int a){ auto int b,c3;/*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。
extern外部变量C语言的extern关键字用于声明外部变量它用于在一个源文件中引用另一个源文件中已经定义的全局变量。外部变量是在一个源文件中定义而在其他源文件中使用的。
以下是关于C语言extern外部变量的一些详细说明
声明外部变量在一个源文件中如果要引用另一个源文件中已经定义的全局变量可以使用extern关键字进行声明。这样在当前源文件中就可以使用该全局变量而无需重新定义它。全局作用域被extern声明的变量具有全局作用域即可以在整个程序的任何地方访问。它们的生命周期从程序启动到程序结束不会因为函数的执行而改变。存储位置外部变量通常存储在全局数据区或静态数据区。全局数据区用于存储全局变量和静态变量而静态数据区用于存储仅在当前源文件中可见的静态变量。初始化外部变量可以在定义时进行初始化也可以在后续的代码中赋值。未初始化的外部变量会被默认初始化为0或空指针具体取决于其类型。多文件共享extern关键字的主要作用是在多个源文件之间共享变量。通过在一个源文件中定义变量并在其他源文件中使用extern关键字声明该变量可以实现对全局变量的共享访问。注意事项在使用extern声明外部变量时要确保已经在其他源文件中定义了该变量。否则在链接阶段可能会出现链接错误。需要注意的是外部变量的使用应当谨慎。过度使用外部变量可能会导致代码的可读性和可维护性下降。通常情况下应该尽量避免过多使用外部变量而是通过函数参数和返回值来传递和获取数据。
总结起来C语言的extern关键字用于声明外部变量它允许在一个源文件中引用另一个源文件中已经定义的全局变量。外部变量具有全局作用域存储在全局数据区或静态数据区可以在整个程序中进行访问。通过extern关键字可以在多个源文件之间共享变量。
以下是一个简单的代码示例展示了如何在多个源文件中使用extern关键字声明和共享外部变量
在文件A.c中定义外部变量
// A.cint globalVariable 10;在文件B.c中使用extern关键字声明并使用外部变量
// B.c#include <stdio.h>extern int globalVariable; // 使用extern关键字声明外部变量int main() { printf(全局变量的值为 %d\n, globalVariable); return 0;}在上述示例中文件A.c中定义了一个名为globalVariable的全局变量并初始化为10。在文件B.c中通过使用extern关键字声明了globalVariable并在main函数中使用它打印出其值。
static静态变量C语言中的静态变量static variable是一种具有特殊属性的变量它们与普通的自动变量局部变量和全局变量有所不同。下面是关于C语言静态变量的详细说明
存储位置静态变量存储在静态数据区或称为全局数据区中而不是栈上。与自动变量不同静态变量在程序的整个生命周期内都存在并且只被初始化一次。生命周期静态变量的生命周期从程序开始到程序结束与全局变量类似。它们在程序启动时被初始化并在程序结束时被销毁。作用域静态变量可以具有不同的作用域取决于它们的声明位置。当静态变量在函数内部声明时它们在声明的函数范围内可见但在函数调用结束后仍然保留其值。当静态变量在函数外部声明时它们在整个程序中可见但只能在声明的源文件中访问。初始化静态变量可以在声明时进行初始化也可以在后续的代码中赋值。与全局变量类似未显式初始化的静态变量将被默认初始化为0对于静态整型变量或空指针对于静态指针变量。作用静态变量的主要作用之一是保持变量的值在函数调用之间的持久性。当函数被多次调用时静态变量的值将保持不变而不会像自动变量那样在每次函数调用之后被重置。访问控制静态变量的作用域仅限于声明它们的源文件。这意味着其他源文件无法直接访问静态变量从而提供了一定的封装性和信息隐藏。需要注意的是静态变量的使用应当谨慎。过度使用静态变量可能导致代码的可读性和可维护性下降因为它们具有全局的可见性。通常情况下我们应该优先使用局部变量并通过函数参数和返回值来传递和获取数据。
以下是一个简单的示例代码展示了静态变量的使用
#include <stdio.h>void increment() { static int count 0; // 静态变量在函数内部声明 count; printf(Count: %d\n, count);}int main() { increment(); // 输出 Count: 1 increment(); // 输出 Count: 2 increment(); // 输出 Count: 3 return 0;}在上述示例中increment函数内部声明了一个静态变量count。每次调用increment函数时count的值会递增并打印出当前的count值。由于count是静态变量它的值在函数调用之间保持不变而不会被重置为初始值。
总结起来C语言中的静态变量具有特殊的属性它们存储在静态数据区具有全局的生命周期和作用域。静态变量在程序运行期间保持其值的持久性常用于需要保留状态或计数的情况。然而我们应当谨慎使用静态变量并确保其使用符合设计和代码结构的最佳实践。
register寄存器变量C语言的register关键字用于向编译器建议将变量存储在寄存器中以便快速访问。下面是关于C语言register寄存器变量的详细说明
存储位置register关键字用于向编译器建议将变量存储在寄存器中。寄存器是位于CPU内部的高速存储器可以比主存储器更快地访问。使用register关键字并不直接将变量放入寄存器而是向编译器发出建议。限制register关键字具有一些限制。它只能应用于自动变量即局部变量而不能应用于全局变量、静态变量或函数参数。此外由于寄存器的数量有限编译器可能会忽略对register关键字的建议将变量存储在内存中。作用将变量存储在寄存器中可以提高访问速度因为寄存器可以更快地读取和写入数据。这在需要频繁访问的变量上尤为有效例如循环计数器或其他需要高性能的计算。可能影响使用register关键字并不保证变量一定存储在寄存器中。编译器可以根据自身的策略和优化规则来决定是否将变量存储在寄存器中。如果编译器无法满足所有register变量的要求它可能会忽略一些建议将变量存储在内存中。注意事项由于编译器对register关键字的处理是可选的因此不应过度依赖它来改善性能。编译器通常会根据代码的上下文和优化策略自动选择最佳的存储位置。在现代的编译器中对于大多数情况使用register关键字并不会带来显著的性能提升。以下是一个简单的示例代码展示了register关键字的使用
#include <stdio.h>int main() { register int i; // 建议将i存储在寄存器中 for (i 0; i < 10; i) { printf(%d , i);//输出0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 } return 0;}在上述示例中变量i被声明为register类型以便将其存储在寄存器中。这样做可以提高循环的执行速度因为i是一个频繁访问的计数器。
总结起来C语言的register关键字用于向编译器建议将变量存储在寄存器中以提高访问速度。然而由于编译器对register关键字的处理是可选的使用它并不一定会带来显著的性能提升。在编写代码时应该谨慎使用register关键字并确保性能优化的需求真正存在。