1.程序的內存區域 並不是所有的變量時時刻刻都是可知的。一些變量在整個程序中都是可見的,它們稱爲全局變量。一些變量只能在一個函數中可知,稱爲局部變量。要了解變量的這些屬性,應先弄清程序在內存中的分佈區域,見圖5-2。
一個程序將操作系統分配給其運行的內存塊分爲4個區域: (1)代碼區,存放程序的代碼,即程序中的各個函數代碼塊。 (2)全局數據區,存放程序的全局數據和靜態數據。 (3)堆區,存放程序的動態數據。 (4)棧區,存放程序的局部數據,即各個函數中的數據。
-- 棧區是普通的棧數據結構,遵循LIFO後進先出的規則,局部變量安排在那裏是ASM時就規定的,這樣可以在一個函數結束後平衡堆棧,操作簡單,效率高 -- 堆(動態區)在這裏應當叫堆棧(不要和數據結構中的堆搞混)是程序在編譯時產生的一塊用於產生動態內存分配使用的塊,操作比較棧要麻煩許多,在分配時要判斷最優的地址(防止產生無用的內存碎片(由於屢次的NEW和DELETE產生的夾在兩塊使用中內存中的空餘小內存(不容易被分配))),分配和回收時的效率比棧低多了。
對比: 棧是系統提供的功能,特點是快速高效,缺點是有限制,數據不靈活;而堆是函數庫提供的功能,特點是靈活方便,數據適應面廣泛,但是效率有一定降低。棧是系統數據結構,對於進程/線程是唯一的;堆是函數庫內部數據結構,不一定唯一。不同堆分配的內存無法互相操作。棧空間分靜態分配和動態分配兩種。靜態分配是編譯器完成的,比如自動變量(auto)的分配。動態分配由alloca函數完成。棧的動態分配無需釋放(是自動的),也就沒有釋放函數。爲可移植的程序起見,棧的動態分配操作是不被鼓勵的!堆空間的分配總是動態的,雖然程序結束時所有的數據空間都會被釋放回系統,但是精確的申請內存/ 釋放內存匹>配是良好程序的基本要素。 堆是程序員管理的,棧是系統管理的.
一般全局變量存放在數據區,局部變量存放在棧區,動態變量存放在堆區,函數代碼放在代碼區。 程序的指令代碼是存放在程序代碼區的 靜態存儲變量是存放在靜態數據區的,包括全局變量等 而程序中的動態存儲變量存放在動態數據區 如函數的形參以及函數調用時的返回地址等 =================================================================
2.變量可以在程序中三個地方說明: 函數內部、函數的參數定義中或所有的函數外部。根據所定義位置的不同, 變量可分爲局部變量、形式參數和全程變量。從空間角度來看,變量可以分爲全局變量和局部變量,而從時間角度來分的可以有靜態存儲變量和動態存儲變量之分。
1.1)全局變量 在函數外邊訪問的變量被認爲是全局變量,並在程序的每個函數中是可見的。全局變量存放在內存的全局數據區。全局變量由編譯器建立,如果在定義的時候不做初始化則系統將自動爲起賦值 數值型爲0 字符型爲空'\0'。 全局變量也稱爲外部變量,是在函數的外部定義的,它的作用域爲從變量定義處開始,到本程序文件的末尾。全局變量全部存放在靜態存儲區,在程序開始執行時給全局變量分配存儲區,程序行完畢就釋放。在程序執行過程中它們佔據固定的存儲單元,而不動態地進行分配和釋放; 如果在定義點之前的函數想引用該外部變量,則應該在引用之前用關鍵字extern對該變量作“外部變量聲明”。表示該變量是一個已經定義的外部變量。有了此聲明,就可以從“聲明”處起,合法地使用該外部變量。其有效作用域就被拓展到從這個文件extern聲明處到文件結束。 全局變量定義之前的所有函數定義,不會知道該變量。 全局變量的弊端 增加內存開銷 降低函數的通用性
1.2)局部變量 在函數內部定義的變量僅在該函數內是可見的。另外,局部變量的類型修飾是auto,表示該變量在棧中分配空間,但習慣上都省略auto。 在函數開始運行時,局部變量在棧區被分配空間,函數退出時,局部變量(非靜態的)隨之消失。 局部變量沒有初始化。如果局部變量不被顯式初始化,那麼,其內容是不可預料的。
局部變量從存儲方式上可分爲動態(auto)存儲類型和靜態(static)存儲類型。 動態存儲類型的局部變量都是動態的分配存儲空間,數據存儲在動態存儲區(棧)中。函數調用結束後自動釋放,生存期是在聲明該變量的函數執行過程。靜態存儲類型的局部變量則是靜態的分配存儲空間,數據存儲在靜態存儲區中。在程序整個運行期間都不釋放,生存期貫穿於程序運行的整個過程。默認都是動態地分配存儲空間的,我們在平時的聲明變量的過程中auto都是默認省略的。
2)靜態存儲變量和動態存儲變量
對於程序運行期間根據需要進行臨時動態分配存儲空間的變量 爲動態存儲變量 對於那些程序運行期間永久佔用固定內存的變量 稱爲靜態存儲變量
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、局部變量能否和全局變量重名? 答:能,局部會屏蔽全局。要用全局變量,需要使用"::"
局部變量可以與全局變量同名,在函數內引用這個變量時,會用到同名的局部變量,而不會用到全局變量。對於有些編譯器而言,在同一個函數內可以定義多個同名的局部變量,比如在兩個循環體內都定義一個同名的局部變量,而那個局部變量的作用域就在那個循環體內。
2、如何引用一個已經定義過的全局變量?
可以用引用頭文件的方式,也可以用extern關鍵字,如果用引用頭文件方式來引用某個在頭文件中聲明的全局變理,假定你將那個變量寫錯了,那麼在編譯期間會報錯,如果你用extern方式引用時,假定你犯了同樣的錯誤,那麼在編譯期間不會報錯,而在連接期間報錯。
可以在不同的C文件中聲明同名的全局變量,前提是其中只能有一個C文件中對此變量賦初值,此時連接不會出錯
4、static全局變量與普通的全局變量有什麼區別?static局部變量和普通局部變量有什麼區別?static函數與普通函數有什麼區別?
全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構成了靜態的全局變量。全局變量本身就是靜態存儲方式,靜態全局變量當然也是靜態存儲方式。這兩者在存儲方式上並無不同。這兩者的區別雖在於非靜態全局變量的作用域是整個源程序,當一個源程序由多個源文件組成時,非靜態的全局變量在各個源文件中都是有效的。而靜態全局變量則限制了其作用域,即只在定義該變量的源文件內有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由於靜態全局變量的作用域侷限於一個源文件內,只能爲該源文件內的函數公用,因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。
從以上分析可以看出, 把局部變量改變爲靜態變量後是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變爲靜態變量後是改變了它的作用域,限制了它的使用範圍。
static函數與普通函數作用域不同,僅在本文件。只在當前源文件中使用的函數應該說明爲內部函數(static),內部函數應該在當前源文件中說明和定義。對於可在當前源文件以外使用的函數,應該在一個頭文件中說明,要使用這些函數的源文件要包含這個頭文件
static全局變量與普通的全局變量有什麼區別:static全局變量只初使化一次,防止在其他文件單元中被引用;
static局部變量和普通局部變量有什麼區別:static局部變量只被初始化一次,下一次依據上一次結果值;
static函數與普通函數有什麼區別:static函數在內存中只有一份,普通函數在每個被調用中維持一份拷貝.
5、程序的局部變量存在於(堆棧)中,全局變量存在於(靜態區)中,動態申請數據存在於( 堆)中。
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三。C語言中的變量存儲分類指定 auto auto稱爲自動變量 如果函數不做其他說明的話 均爲自動變量
static static稱爲靜態變量。根據變量的類型可以分爲靜態局部變量和靜態全程變量。 1. 靜態局部變量 它與局部變量的區別在於: 在函數退出時, 這個變量始終存在, 但不能被其它函數使用, 當再次進入該函數時, 將保存上次的結果。其它與局部變量一樣。 2. 靜態全程變量 Turbo C2.0允許將大型程序分成若干獨立模塊文件分別編譯, 然後將所有模塊的目標文件連接在一起, 從而提高編譯速度, 同時也便於軟件的管理和維護。靜態全程變量就是指只在定義它的源文件中可見而在其它源文件中不可見的變量。它與全程變量的區別是: 全程變量可以再說明爲外部變量(extern), 被其它源文件使用, 而靜態全程變量卻不能再被說明爲外部的, 即只能被所在的源文件使用。
extern extern稱爲外部變量。爲了使變量除了在定義它的源文件中可以使用外, 還要被其它文件使用。因此, 必須將全程變量通知每一個程序模塊文件, 此時可用extern來說明。
eg. 文件1爲file1.c 文件2爲file2.c int i, j;/*定義全程變量*/ extern int i, j;/*說明將i, j從 文件1中複製過來*/ char c; extern char c; /*將c複製過來*/ void func1(int k); func2() /*用戶定義函數*/ { main() static float k;/*定義靜態變量*/ { i=j*5/100; func1(20);/*調用函數*/ k=i/1.5; func2(); . . . . . . } } func1(int k) /*用戶定義函數*/ { j=k*100; }
對於以上兩個文件file1.c和file2.c, 用Turbo C2.0的集成開發環境進行編譯 連接時, 首先應建立一個.prj的文件。例如file.prj, 該文件內容如下: file1.c file2.c 然後將file.prj的文件名寫入主菜單Project中的Project Name項中。 再用F9 編譯連接, 就可產生一個文件名爲fioe.exe的可執行文件。 register register稱爲寄存器變量。它只能用於整型和字符型變量。定義符register說明的變量被Turbo C2.0存儲在CPU的寄存器中, 而不是象普通的變量那樣存儲在內存中, 這樣可以提高運算速度。但是Turbo C2.0只允許同時定義兩個寄存器變量,一旦超過兩個, 編譯程序會自動地將超過限制數目的寄存器變量當作非寄存器變量來處理。因此, 寄存器變量常用在同一變量名頻繁出現的地方。 另外, 寄存器變量只適用於局部變量和函數的形式參數, 它屬於auto型變量, 因此, 不能用作全程變量。定義一個整型寄存器變量可寫成: register int a; ---------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------
另外關於靜態和全局的一些問題: 靜態變量的特點: 1、 一次存儲:靜態局部變量只被初始化一次,下一次初始化根據上一次的結果值,有點類似於c++中類的靜態成員變量,即無論該類型生成多少個實例對象,所有的對象共用一個靜態變量,到這裏就是無論這個函數調用多少次,該靜態變量只初始化一次,並沒有因爲超出其生存期而被銷燬,只是外部不可見而已,用個例子說明之: void fun1( int v ) { static int value = v; static int value = v; } int main( int arc, char *args[ ]) { fun1( 50 ); fun1( 100 ); }
執行的結果是:value : 50 value : 50 說明在第二次調用fun1( )時的初始化value的採用的是上一次value的值,value在靜態區的存儲空間並沒有因爲fun1( )的結束而被釋放,即體現了一次存儲;
2、 作用域限定:靜態修飾的作用域限定功能同時體現在函數與變量上;
a) 對於函數而言,任何用static修飾的函數,其作用域僅爲當前源文件,而對外部來說這個函數是不可見的,即只有和其在同一源文件中的函數才能調用這個靜態函數;反過來說,如果一個函數僅僅被同一源文件中的其他函數調用,那麼這個函數應該聲明爲靜態的,這樣做的好處在於:可以一定程度上的解決不同源文件之間函數的命名衝突問題;
b) 對於變量而言,static修飾的全局變量,只在當前源文件中有效,對外部不可見,外部文件不能夠引用;
顧名思義,全局變量是指能夠在全局引用的變量,相對於局部變量的概念,也叫外部變量;同靜態變量一樣,全局變量位於靜態數據區,全局變量一處定義,多處引用,用關鍵字“extern”引用“外部”的變量。
全局變量也可以是靜態的,在前面有過說明,靜態全局變量的意義就是不讓“外部”引用,是單個源文件裏的全局變量,即是編譯階段的全局變量,而不是連接階段的全局變量。
通過上面的分析,我們不難得出以下結論:
1、 靜態函數與普通函數的區別在於:靜態函數不可以被同一源文件以外的函數調用。
2、 靜態局部變量與普通局部變量的區別在於:靜態局部變量只初始化一次,下一次初始化實際上是依然是上一次的變量;
3、 靜態全局變量與普通全局變量的區別在於:靜態全局變量的作用域僅限於所在的源文件。
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局部變量、全局變量、靜態變量 靜態變量的類型說明符是static。靜態變量當然是屬於靜態存儲方式,但是屬於靜態存儲方式的量不一定就是靜態變量,例如外部變量雖屬於靜態存儲方式,但不一定是靜態變量,必須由 static加以定義後才能成爲靜態外部變量,或稱靜態全局變量。對於自動變量,它屬於動態存儲方式。 但是也可以用static定義它爲靜態自動變量,或稱靜態局部變量,從而成爲靜態存儲方式。
由此看來, 一個變量可由static進行再說明,並改變其原有的存儲方式。
1. 靜態局部變量
在局部變量的說明前再加上static說明符就構成靜態局部變量。
例如:
static int a,b;
static float array[5]={1,2,3,4,5};
靜態局部變量屬於靜態存儲方式,它具有以下特點:
(1)靜態局部變量在函數內定義,但不象自動變量那樣,當調用時就存在,退出函數時就消失。靜態局部變量始終存在着,也就是說它的生存期爲整個源程序。
(2)靜態局部變量的生存期雖然爲整個源程序,但是其作用域仍與自動變量相同,即只能在定義該變量的函數內使用該變量。退出該函數後,儘管該變量還繼續存在,但不能使用它。
(3)允許對構造類靜態局部量賦初值。若未賦以初值,則由系統自動賦以0值。
(4)對基本類型的靜態局部變量若在說明時未賦以初值,則系統自動賦予0值。而對自動變量不賦初值,則其值是不定的。 根據靜態局部變量的特點, 可以看出它是一種生存期爲整個源程序的量。雖然離開定義它的函數後不能使用,但如再次調用定義它的函數時,它又可繼續使用,而且保存了前次被調用後留下的值。因此,當多次調用一個函數且要求在調用之間保留某些變量的值時,可考慮採用靜態局部變量。雖然用全局變量也可以達到上述目的,但全局變量有時會造成意外的副作用,因此仍以採用局部靜態變量爲宜
2.靜態全局變量
全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構成了靜態的全局變量。全局變量本身就是靜態存儲方式,靜態全局變量當然也是靜態存儲方式。 這兩者在存儲方式上並無不同。這兩者的區別雖在於非靜態全局變量的作用域是整個源程序,當一個源程序由多個源文件組成時,非靜態的全局變量在各個源文件中都是有效的。而靜態全局變量則限制了其作用域, 即只在定義該變量的源文件內有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由於靜態全局變量的作用域侷限於一個源文件內,只能爲該源文件內的函數公用,因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。從以上分析可以看出,把局部變量改變爲靜態變量後是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變爲靜態變量後是改變了它的作用域,限制了它的使用範圍。因此static 這個說明符在不同的地方所起的作用是不同的。應予以注意。
靜態變量
除範圍之外,變量還有存活期,在這一期間變量能夠保持它們的值。在應用程序的存活期內一直保持模塊級變量和公用變量的值。但是,對於 Dim 聲明的局部變量以及聲明局部變量的過程,僅當過程在執行時這些局部變量才存在。通常,當一個過程執行完畢,它的局部變量的值就已經不存在,而且變量所佔據的內存也被釋放。當下一次執行該過程時,它的所有局部變量將重新初始化。
但可將局部變量定義成靜態的,從而保留變量的值。在過程內部用 Static 關鍵字聲明一個或多個變量,其用法和 Dim 語句完全一樣:
Static Depth
例如,下面的函數將存儲在靜態變量 Accumulate 中的以前的運營總值與一個新值相加,以計算運營總值。
Function RunningTotal (num)
Static ApplesSold
ApplesSold = ApplesSold + num
RunningTotal = ApplesSold
End Function
如果用 Dim 而不用 Static 聲明 ApplesSold,則以前的累計值不會通過調用函數保留下來,函數只會簡單地返回調用它的那個相同值。
在模塊的聲明段聲明 ApplesSold,並使它成爲模塊級變量,由此也會收到同樣效果。但是,這種方法一旦改變變量的範圍,過程就不再對變量排他性存取。由於其它過程也可以訪問和改變變量的值,所以運營總值也許不可靠,代碼將更難於維護。
聲明所有的局部變量爲靜態變量
爲了使過程中所有的局部變量爲靜態變量,可在過程頭的起始處加上 Static 關鍵字。例如:
Static Function RunningTotal (num)
這就使過程中的所有局部變量都變爲靜態,無論它們是用 Static、Dim 或 Private 聲明的還是隱式聲明的。可以將 Static 放在任何 Sub 或 Funtion 過程頭的前面,包括事件過程和聲明爲 Private 的過程。
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