《[IT认证]第6章 编译预处理与变量的作用域.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[IT认证]第6章 编译预处理与变量的作用域.ppt（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,第六章编译预处理与变量作用域,雷艳静QQ:42772762,1,基本内容,编译预处理,变量的作用域与可见性,变量的存储类型,6.1,6.2,6.3,2,6.1 编译预处理,3,编译预处理指C在编译源程序之前，对源程序进行的预处理；类型文件包含宏定义注意事项必须以#为首字符，尾部不必加分号；一行最多写一条编译预处理命令；编译预处理命令可以出现在源程序任意位置。其作用范围从其出现位置到所在源程序的末尾。,6.1.1 文件包含,4,一般格式#include#include“包含文件名”功能编译源程序前，用包含文件的内容置换该预处理命令。例：#include 两种形式的区别用尖括号包含文件时，编译系
2、统将按照系统设定的标准目录搜索该文件；用双括号包含文件时，编译系统将首先在当前目录中查找该文件，再按标准目录查找该文件。,6.1.1 文件包含,5,C语言中系统提供的包含文件都以.h 为后缀。常用的包含文件(函数库)ctype.h：字符处理函数库math.h：数学函数库stdio.h：标准输入/输出函数库stdlib.h：常用函数库string.h：字符串处理函数其它文件编制由多个源程序文件组成的较大程序时，可以用文件包含命令，将一个源文件的文本插入到另一个文件。,6.1.1 文件包含,6,例6-1：一个程序写在多个源文件中，用#include 连接。,6.1.2 宏定义,7,格式与功能#de
3、fine 宏名 宏体宏名为标识符，宏体为一段文本。功能在预处理时，将程序中该命令后所有与宏名相同的文本用宏体置换（宏替换）。举例#define EOF-1#define NULL 0,6.1.2 宏定义,8,宏定义和宏替换的基本规则宏体文本太长，换行时，需要在行尾加字符“”；#define PRN printf(“Hello”);printf(“Kitty!n”);宏体中，可以出现已定义（在该命令前）的宏名；#define CR printf(“n”)#define CR2 CR;CR对出现在字符串常量中的宏名不作宏替换；为了和程序中的关键字相区别，一般宏名用大写字母。,6.1.2 宏定义,9
4、,例6-2：分别输出a1,a2,a3,a4,a5和b1,b2,b3,b4中的最大值以及它们的乘积。,#include#define CR printf(“n”)#define CR2 CR;CR#define find_max scanf(“%f”,void main()float y1,y2,max,x;int i,n;n=5;find_max;y1=max;n=4;find_max;y2=max;printf(“%f”,y1);CR;printf(“%f”,y2);CR2;printf(“CR%f”,y1*y2);CR;,输入：3.1 4.5 6.3 1.2-5 1.1 3.2 2.13-
5、1.2,6.1.2 宏定义,10,带参数的宏格式：#define 宏名(形参列表)宏体功能：在编译预处理时，将程序中、该命令后所有与宏名相同的文本用宏体置换；置换时宏体中的形参要用相应的实参代替。,6.1.2 宏定义,11,例6-3：输入3个值，判断以这3个值作为边长，能否构成三角形。,#include#define f(a,b,c)a+b=cvoid main()float x,y,z;scanf(“%f%f%f”,6.1.2 宏定义,12,带参数宏与函数的区别带参宏中所谓的“形参列表”，其实是“标识符列表”，没有变量的含义。而函数形参是具体的变量。函数调用时，先求出实参表达式的值，然后代入
6、形参。而带参的宏只是进行简单的字符替换，不存在实参与形参之间值传递的问题。函数调用是在程序运行时处理的，为形参分配临时的内存单元。而宏展开则是在编译前进行的，展开时并不分配内存单元，不进行值的传递，也没有“返回值”的概念。函数要求实参和形参都要定义类型，且类型一致。而宏不存在类型的问题，它的参数只是一个符号代表。宏替换不占运行时间，只占编译时间。而函数调用则占运行时间（分配单元、保留现场、值传递和返回等）。,6.1.2 宏定义,13,例6-4：写出下列程序的输出结果。,#include#define f(a,b)a*bvoid main()float x=2,y=3,z;z=f(x,y);pr
7、intf(“%ft”,z);z=f(x+5,y-2);z=f(x*x+2*x-5,y+3);,#include#define f(a,b)(a)*(b)#define g(a,b)(a)-(b)void main()float x=2,y=3,z;z=f(x*x+2*x-5,y+3);z=g(x+5,y-2);,6.1.2 宏定义,14,宏定义的优缺点缺点：宏替换时，要用宏体替换宏名，往往使源程序体积膨胀，增加了系统的存储开销。故一般情况下，宏只能用来实现简单的函数功能。优点：不像函数调用那样，需要进行参数传递、保存现场、返回等操作，所以比函数调用节省时间。使用宏，可提高程序的通用性，便于修改
8、和维护。例如：#define PI 3.14,6.2 变量的作用域与可见性,15,变量的作用域定义C程序中的变量能够被使用的范围称为其作用域。分类块作用域函数作用域文件作用域,全局变量,6.2.1 变量的作用域,16,(1)块作用域声明位置在复合语句或结构内部（块）声明的变量具有块作用域。作用域始于声明处，终止于块结束处，且存储单元被系统回收。,#include void main()int i,s=0;int i;for(i=1;i=10;i+)s=s+i;printf(“s=%d,i=%dn”,s,i);,for(int i=1;i=10;i+)s=s+i;/*循环体结束后存储单元释放*/
9、,6.2.1 变量的作用域,17,(2)函数作用域声明位置在函数内部、块的外部声明的变量具有函数作用域。作用域始于声明处，终止于函数结束处，且存储单元被系统回收。,#include void main()int i,s=0;int i;for(i=1;i=10;i+)s=s+i;printf(“s=%d,i=%dn”,s,i);,由函数的作用域可知：同一程序的不同函数中，变量即使同名也不是同一个变量，因为它们的地址空间不同，分别作用于各自的函数。,6.2.1 变量的作用域,18,(3)文件作用域声明位置在函数外部声明。又称外部变量，或全局变量。作用域从该变量声明处开始，直到文件末尾。,6.2.
10、1 变量的作用域,19,例6-6：输入长方体的长、宽、高，求其体积及正、侧、顶3个面的面积。,#include float s1,s2,s3;float vs(float a,float b,float c)float v;v=a*b*c;s1=a*b;s2=b*c;s3=a*c;return v;void main()float v,l,w,h;printf(“input length,width and height:”);scanf(“%d%d%d”,6.2.2 变量的可见性,20,变量的作用域 指变量能够被使用的范围。变量的可见性指在某个范围内是否可引用该变量。,6.2.2 变量的可见
11、性,21,变量可见性总结(1)具有块作用域的变量只有在块内可见。,#include void main()int i,s=0;int i;for(i=1;i=10;i+)s=s+i;printf(“s=%d,i=%dn”,s,i);,6.2.2 变量的可见性,22,(2)具有函数作用域的变量只有在函数内可见。,#include int f1(int),f2(int);void main()int i,x;printf(“%d,%dn”,f1(10),f2(10);int f1(int n)x=0;for(i=1;i=n;i+)x=x+i;return x;/*?*/int f2(int n)x
12、=1;for(i=1;i=n;i+)x=x*i;return x;/*?*/,6.2.2 变量的可见性,23,特别注意：变量的作用域和可见性并非完全等价。例：函数内部声明了具有函数作用域的变量i,如果函数内部的某语句块中声明了同名的变量i,在块内只有块局部变量可见。,#include void main()int i=3;printf(“i=%dn”,i);int i=1;printf(“i=%dn”,i);i+;printf(“i=%dn”,i);,6.2.2 变量的可见性,24,(3)函数内部声明了与全局变量同名的变量，则全局变量在函数内部不可见。即全局变量被“屏蔽”。,#include
13、char int i=3;void p1()printf(“i=%dn”,i);void main()int i=5;printf(“i=%dn”,i);p1();i=i+2;printf(“i=%dn”,i);,i=5-in main()i=3-in p1()i=7-in main(),6.2.2 变量的可见性,25,(4)全局变量在其声明位置之前不可见，使用extern语句可改变其作用域。,#include void main()printf(“A=%d,B=%dn”,A,B);int A=13,B=-8;,extern int A,B;,用extern改变变量作用域时，其类型名可省略。,
14、6.2.2 变量的可见性,26,程序#includeint a;/全局变量void main()void fun();fun();printf（%d,a）;void fun()a=9*9;程序运行：81,6.3 变量的存储类型,27,变量的两种属性数据类型：表示存储在变量中数据的格式；存储类别：表示系统为变量分配存储空间的方式。声明变量的一般格式：存储类型标识符 类型标识符 变量名列表；存储类别auto自动类型register寄存器类型static静态类型extern外部类型,6.3 变量的存储类型,28,(1)auto自动类型函数内部定义的局部变量、块变量、形参等都属于auto存储类别；特点
15、：系统调用该函数时会给它们分配存储空间，调用结束时自动释放这些存储空间。因此又称为自动变量。auto型变量存储在动态存储区。auto为缺省存储类别。如果不写，则缺省为auto类别。,6.3 变量的存储类型,29,(2)register 寄存器型 一般情况下，变量存放在内存中。当程序用到哪个变量时，就从内存中将此变量送到CPU进行运算；运算完毕若需要存数，则再从CPU将数据送到内存存放。,对于一些频繁使用的局部变量，可将其存在CPU内部的寄存器中，需要时可直接取出参与运算，而不必到内存中取。由于访问寄存器的速度远远大于访问内存的速度，因此可大大提高执行效率。,6.3 变量的存储类型,30,(2)
16、register 寄存器型,register long i;for(i=1;i=1000000;i+),register 型变量存在动态存储区。只有局部自动变量和形参可以作为寄存器变量。一个计算机系统的寄存器数目是有限的，不能定义任意多个寄存器变量。当今的优化编译系统能够识别使用频繁的变量，从而自动将这些变量放在寄存器中，而不需程序设计者指定。,6.3 变量的存储类型,31,(3)static 静态型函数内定义的auto型变量，会随着函数调用的结束而消失。如果希望再次调用该函数时，这些变量仍能保持原来的值，应将这些变量声明为static类型。static型变量存储在静态存储区。该类数据在程序执
17、行前被分配存储空间，无论static在哪一个函数中声明，在程序运行的整个过程中，该存储空间总是被占用。static型变量只在最开始时赋一次值，以后使用时，均使用其里面已保存的值。,6.3 变量的存储类型,32,例：编程，输入m和n，分别计算 1m 和 1n 的和。,#include int sum(int k)static int y=0;for(int i=1;i=k;i+)y+=i;return y;void main()int m,n;m=sum(10);n=sum(5);printf(“%d%dn”,m,n);,只进行一次初始化,实地练习,33,请分析下列程序结果。#include i
18、nt i=1,reset(),next(int),last(int),New(int);void main()int i,j;i=reset();for(j=1;j=3;j+)printf(“i=%d,j=%dn”,i,j);printf(“next(%d)=%dn”,i,next(i);printf(“last(%d)=%dn”,i,last(i);printf(“new(%d+%d)=%dn”,i,j,New(i+j);,int reset()return i;int next(int j)return j=i+;int last(int j)static int i=10;return j=i-;int New(int i)int j=10;return i=j+=i;,实地练习,34,答案 i=1,j=1next(1)=1last(1)=10new(1+1)=12i=1,j=2next(1)=2last(1)=9new(1+1)=13i=1,j=3next(1)=3last(1)=8new(1+1)=14,本章作业,35,作业 P113:2，3,更换老师说明,谢谢！,谢谢！,36,
