C语言块级变量
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2023-03-14
所谓
代码块,就是由
C语言允许在代码块内部定义变量,这样的变量具有块级作用域;换句话说,在代码块内部定义的变量只能在代码块内部使用,出了代码块就无效了。
上节我们已经讲解了函数,在函数内部定义的变量叫做局部变量,这节我们接着讲解选择结构和循环结构。
【实例1】定义一个函数 gcd(),求两个整数的最大公约数。
The greatest common divisor is 20
读者暂时不用理解 gcd() 函数的思路,只需要关注 temp1 和 temp2 这两个变量,它们都是在代码块内部定义的块级变量,temp1 的作用域是 if 内部,temp2 的作用域是 while 内部。
如果一个变量只在 for 循环内部使用,就可以将它定义在循环条件里面,这样做可以避免在函数开头定义过多的变量,使得代码结构更加清晰,所以我鼓励大家这样做,当然,前提是你的编译器支持。
【实例2】定义一个函数 strchar(),查看给定的字符是否位于某个字符串中。
block n: 40
main n: 22
这里有两个 n,它们位于不同的作用域,不会产生命名冲突。{ } 的作用域比 main() 更小,{ } 内部的 printf() 使用的是编号为②的 n,main() 内部的 printf() 使用的是编号为①的 n。
下面我们通过具体的代码来演示:
蓝色表示作用域的名称, 红色表示作用域中的变量, global 表示全局作用域。在灰色背景的作用域中,我们使用到了 m 变量,而该变量位于全局作用域中,所以得穿越好几层作用域才能找到 m。
{ }
包围起来的代码。代码块在C语言中随处可见,例如函数体、选择结构、循环结构等。不包含代码块的C语言程序根本不能运行,即使最简单的C语言程序(上节已经进行了展示)也要包含代码块。
C语言允许在代码块内部定义变量,这样的变量具有块级作用域;换句话说,在代码块内部定义的变量只能在代码块内部使用,出了代码块就无效了。
上节我们已经讲解了函数,在函数内部定义的变量叫做局部变量,这节我们接着讲解选择结构和循环结构。
【实例1】定义一个函数 gcd(),求两个整数的最大公约数。
#include <stdio.h> //函数声明 int gcd(int a, int b); //也可以写作 int gcd(int, int); int main(){ printf("The greatest common divisor is %d\n", gcd(100, 60)); return 0; } //函数定义 int gcd(int a, int b){ //若a<b,那么交换两变量的值 if(a < b){ int temp1 = a; //块级变量 a = b; b = temp1; } //求最大公约数 while(b!=0){ int temp2 = b; //块级变量 b = a % b; a = temp2; } return a; }运行结果:
The greatest common divisor is 20
读者暂时不用理解 gcd() 函数的思路,只需要关注 temp1 和 temp2 这两个变量,它们都是在代码块内部定义的块级变量,temp1 的作用域是 if 内部,temp2 的作用域是 while 内部。
在 for 循环条件里面定义变量
遵循 C99 标准的编译器允许在 for 循环条件里面定义新变量,这样的变量也是块级变量,它的作用域仅限于 for 循环内部。例如,计算从 m 累加到 n 的和:#include <stdio.h> int sum(int m, int n); int main(){ printf("The sum from 1 to 100 is %d\n", sum(1, 100)); return 0; } int sum(int m, int n){ int sum = 0; for(int i=m; i<=n; i++){ //i是块级变量 sum += i; } return sum; }变量 i 定义在循环条件里面,所以是一个块级变量,它的作用域就是当前 for 循环,出了 for 循环就无效了。
如果一个变量只在 for 循环内部使用,就可以将它定义在循环条件里面,这样做可以避免在函数开头定义过多的变量,使得代码结构更加清晰,所以我鼓励大家这样做,当然,前提是你的编译器支持。
【实例2】定义一个函数 strchar(),查看给定的字符是否位于某个字符串中。
#include <stdio.h> #include <string.h> int strchar(char *str, char c); int main(){ char url[] = "https://www.xnip.cn"; char letter = 'c'; if(strchar(url, letter) >= 0){ printf("The letter is in the string.\n"); }else{ printf("The letter is not in the string.\n"); } return 0; } int strchar(char *str, char c){ for(int i=0,len=strlen(str); i<len; i++){ //i和len都是块级变量 if(str[i] == c){ return i; } } return -1; }循环条件里面可以定义一个或者多个变量,这段代码我们就定义了两个变量,分别是 i 和 len,它们都是块级变量,作用域都是当前 for 循环。
单独的代码块
C语言还允许出现单独的代码块,它也是一个作用域。请看下面的代码:#include <stdio.h> int main(){ int n = 22; //编号① //由{ }包围的代码块 { int n = 40; //编号② printf("block n: %d\n", n); } printf("main n: %d\n", n); return 0; }运行结果:
block n: 40
main n: 22
这里有两个 n,它们位于不同的作用域,不会产生命名冲突。{ } 的作用域比 main() 更小,{ } 内部的 printf() 使用的是编号为②的 n,main() 内部的 printf() 使用的是编号为①的 n。
再谈作用域
每个C语言程序都包含了多个作用域,不同的作用域中可以出现同名的变量,C语言会按照从小到大的顺序、一层一层地去父级作用域中查找变量,如果在最顶层的全局作用域中还未找到这个变量,那么就会报错。下面我们通过具体的代码来演示:
#include <stdio.h> int m = 13; int n = 10; void func1(){ int n = 20; { int n = 822; printf("block1 n: %d\n", n); } printf("func1 n: %d\n", n); } void func2(int n){ for(int i=0; i<10; i++){ if(i % 5 == 0){ printf("if m: %d\n", m); }else{ int n = i % 4; if(n<2 && n>0){ printf("else m: %d\n", m); } } } printf("func2 n: %d\n", n); } void func3(){ printf("func3 n: %d\n", n); } int main(){ int n = 30; func1(); func2(n); func3(); printf("main n: %d\n", n); return 0; }下图展示了这段代码的作用域:
蓝色表示作用域的名称, 红色表示作用域中的变量, global 表示全局作用域。在灰色背景的作用域中,我们使用到了 m 变量,而该变量位于全局作用域中,所以得穿越好几层作用域才能找到 m。