1
0
wiki/docs/开发/C/变量.md

5.8 KiB
Raw Blame History

id title sidebar_position data
变量 变量 3 2022年3月30日

变量variable可以理解成一块内存区域的名字。通过变量名可以引用这块内存区域获取里面存储的值。由于值可能发生变化所以称为变量否则就是常量了。

变量名

变量名在 C 语言里面属于标识符identifier命名有严格的规范。

  • 只能由字母(包括大写和小写)、数字和下划线(_)组成。
  • 不能以数字开头。
  • 长度不能超过63个字符。

下面是一些无效变量名的例子。

$zj
j**p
2cat
Hot-tab
tax rate
don't

上面示例中,每一行的变量名都是无效的。

变量名区分大小写,starStarSTAR都是不同的变量。

并非所有的词都能用作变量名,有些词在 C 语言里面有特殊含义(比如int),另一些词是命令(比如continue它们都称为关键字不能用作变量名。另外C 语言还保留了一些词,供未来使用,这些保留字也不能用作变量名。下面就是 C 语言主要的关键字和保留字。

auto, break, case, char, const, continue, default, do, double, else, enum, extern, float, for, goto, if, inline, int, long, register, restrict, return, short, signed, sizeof, static, struct, switch, typedef, union, unsigned, void, volatile, while

另外,两个下划线开头的变量名,以及一个下划线 + 大写英文字母开头的变量名,都是系统保留的,自己不应该起这样的变量名。

变量的声明

C 语言的变量,必须先声明后使用。如果一个变量没有声明,就直接使用,会报错。

每个变量都有自己的类型type。声明变量时必须把变量的类型告诉编译器。

int height;

上面代码声明了变量height,并且指定类型为int(整数)。

如果几个变量具有相同类型,可以在同一行声明。

int height, width;

// 等同于
int height;
int width;

注意,声明变量的语句必须以分号结尾。

一旦声明,变量的类型就不能在运行时修改。

变量的赋值

C 语言会在变量声明时,就为它分配内存空间,但是不会清除内存里面原来的值。这导致声明变量以后,变量会是一个随机的值。所以,变量一定要赋值以后才能使用。

赋值操作通过赋值运算符(=)完成。

int num;
num = 42;

上面示例中,第一行声明了一个整数变量num,第二行给这个变量赋值。

变量的值应该与类型一致,不应该赋予不是同一个类型的值,比如num的类型是整数,就不应该赋值为小数。虽然 C 语言会自动转换类型,但是应该避免赋值运算符两侧的类型不一致。

变量的声明和赋值,也可以写在一行。

int num = 42;

多个相同类型变量的赋值,可以写在同一行。

int x = 1, y = 2;

注意,赋值表达式有返回值,等于等号右边的值。

int x, y;

x = 1;
y = (x = 2 * x);

上面代码中,变量y的值就是赋值表达式(x = 2 * x)的返回值2

由于赋值表达式有返回值,所以 C 语言可以写出多重赋值表达式。

int x, y, z, m, n;

x = y = z = m = n = 3;

上面的代码是合法代码,一次为多个变量赋值。赋值运算符是从右到左执行,所以先为n赋值,然后依次为mzyx赋值。

C 语言有左值left value和右值right value的概念。左值是可以放在赋值运算符左边的值一般是变量右值是可以放在赋值运算符右边的值一般是一个具体的值。这是为了强调有些值不能放在赋值运算符的左边比如x = 1是合法的表达式,但是1 = x就会报错。

变量的作用域

作用域scope指的是变量生效的范围。C 语言的变量作用域主要有两种文件作用域file scope和块作用域block scope

文件作用域file scope指的是在源码文件顶层声明的变量从声明的位置到文件结束都有效。

int x = 1;

int main(void) {
  printf("%i\n", x);
}

上面示例中,变量x是在文件顶层声明的,从声明位置开始的整个当前文件都是它的作用域,可以在这个范围的任何地方读取这个变量,比如函数main()内部就可以读取这个变量。

块作用域block scope指的是由大括号{})组成的代码块,它形成一个单独的作用域。凡是在块作用域里面声明的变量,只在当前代码块有效,代码块外部不可见。

int a = 12;

if (a == 12) {
  int b = 99;
  printf("%d %d\n", a, b);  // 12 99
}

printf("%d\n", a);  // 12
printf("%d\n", b);  // 出错

上面例子中,变量b是在if代码块里面声明的,所以对于大括号外面的代码,这个变量是不存在的。

代码块可以嵌套,即代码块内部还有代码块,这时就形成了多层的块作用域。它的规则是:内层代码块可以使用外层声明的变量,但外层不可以使用内层声明的变量。如果内层的变量与外层同名,那么会在当前作用域覆盖外层变量。

{
  int i = 10;

  {
    int i = 20;
    printf("%d\n", i);  // 20
  }

  printf("%d\n", i);  // 10
}

上面示例中,内层和外层都有一个变量i,每个作用域都会优先使用当前作用域声明的i

最常见的块作用域就是函数,函数内部声明的变量,对于函数外部是不可见的。for循环也是一个块作用域,循环变量只对循环体内部可见,外部是不可见的。

for (int i = 0; i < 10; i++)
  printf("%d\n", i);

printf("%d\n", i); // 出错

上面示例中,for循环省略了大括号,但依然是一个块作用域,在外部读取循环变量i,编译器就会报错。