C 变量

2018-10-07 约 1971 字预计阅读 4 分钟次阅读

变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称。C 中每个变量都有特定的类型，类型决定了变量存储的大小和布局，该范围内的值都可以存储在内存中，运算符可应用于变量上。

变量的名称可以由字母、数字和下划线字符组成。它必须以字母或下划线开头。大写字母和小写字母是不同的，因为 C 是大小写敏感的。基于前一章讲解的基本类型，有以下几种基本的变量类型：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10


char	
通常是一个字节（八位）。这是一个整数类型。
int	
对机器而言，整数的最自然的大小。
float
单精度浮点值。单精度是这样的格式，1位符号，8位指数，23位小数。
double
双精度浮点值。双精度是1位符号，11位指数，52位小数。
void	
表示类型的缺失。

C 语言也允许定义各种其他类型的变量，比如枚举、指针、数组、结构、共用体等等,后面会学到。

变量的定义

变量定义就是告诉编译器在何处创建变量的存储，以及如何创建变量的存储。在程序中，变量有且仅有一个定义。

变量的声明

变量声明向编译器保证变量以指定的类型和名称存在，这样编译器在不需要知道变量完整细节的情况下也能继续进一步的编译。变量声明只在编译时有它的意义，在程序连接时编译器需要实际的变量声明。变量的声明有两种情况：

1、一种是需要建立存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。 2、另一种是不需要建立存储空间的，通过使用extern关键字声明变量名而不定义它。例如：extern int a 其中变量 a 可以在别的文件中定义的。

注意：除非有extern关键字，否则都是变量的定义。

1
2


extern int i; //声明，不是定义
int i; //声明，也是定义

C 中的左值（Lvalues）和右值（Rvalues）

C 中有两种类型的表达式：

左值（lvalue）：指向内存位置的表达式被称为左值（lvalue）表达式。左值可以出现在赋值号的左边或右边。
右值（rvalue）：术语右值（rvalue）指的是存储在内存中某些地址的数值。右值是不能对其进行赋值的表达式，也就是说，右值可以出现在赋值号的右边，但不能出现在赋值号的左边。变量是左值，因此可以出现在赋值号的左边。数值型的字面值是右值，因此不能被赋值，不能出现在赋值号的左边。下面是一个有效的语句：

1

int g = 20;

但是下面这个就不是一个有效的语句，会生成编译时错误：

1

10 = 20;

当需要保存数据的时候，需要lvalues。
当需要读取数据的时候，需要rvalues。

lvalues 和 rvalues 角色的相互转换

1、根据表达式的上下文情况，lvalues 在需要 rvalues 的地方会自动转换为 rvalues。例如:

1
2
3
4
5


int n;

int m;

m = n+2; // 这个表达式里 n 是 rvalues

2、 rvalues 永远不能转换为 lvalues

变量定义和变量声明的区别

变量定义：用于为变量分配存储空间，还可为变量指定初始值。程序中，变量有且仅有一个定义。

变量声明：用于向程序表明变量的类型和名字。

定义也是声明，extern 声明不是定义。

定义也是声明：当定义变量时我们声明了它的类型和名字，extern 声明不是定义：通过使用 extern 关键字声明变量名而不定义它。

变量在使用前就要被定义或者声明。在一个程序中，变量只能定义一次，却可以声明多次。定义分配存储空间，而声明不会。

全局变量和局部变量在内存中的区别

全局变量保存在内存的全局存储区中，占用静态的存储单元；局部变量保存在栈中，只有在所在函数被调用时才动态地为变量分配存储单元。

C语言经过编译之后将内存分为以下几个区域：

（1）栈（stack）：由编译器进行管理，自动分配和释放，存放函数调用过程中的各种参数、局部变量、返回值以及函数返回地址。操作方式类似数据结构中的栈。

（2）堆（heap）：用于程序动态申请分配和释放空间。C语言中的malloc和free，C++中的new和delete均是在堆中进行的。正常情况下，程序员申请的空间在使用结束后应该释放，若程序员没有释放空间，则程序结束时系统自动回收。注意：这里的“堆”并不是数据结构中的“堆”。

（3）全局（静态）存储区：分为DATA段和BSS段。DATA段（全局初始化区）存放初始化的全局变量和静态变量；BSS段（全局未初始化区）存放未初始化的全局变量和静态变量。程序运行结束时自动释放。其中BBS段在程序执行之前会被系统自动清0，所以未初始化的全局变量和静态变量在程序执行之前已经为0。

（4）文字常量区：存放常量字符串。程序结束后由系统释放。

（5）程序代码区：存放程序的二进制代码。显然，C语言中的全局变量和局部变量在内存中是有区别的。C语言中的全局变量包括外部变量和静态变量，均是保存在全局存储区中，占用永久性的存储单元；局部变量，即自动变量，保存在栈中，只有在所在函数被调用时才由系统动态在栈中分配临时性的存储单元。

参考资料

程序设计入门–C翁恺

《c语言程序设计》–谭浩强

《C Primer Plus》–Stephen Prata

C语言中文网

C语言教程|菜鸟教程

目录