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标题: 【C语言】块级变量 [打印本页]
作者: wander 时间: 2024-4-25 23:04
标题: 【C语言】块级变量
所谓代码块，就是由{ }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。
【实例1】定义一个函数 gcd()，求两个整数的最大公约数。
1. #include <stdio.h>
2.
3. //函数声明
4. int gcd(int a, int b); //也可以写作 int gcd(int, int);
5.
6. int main(){
7. printf("The greatest common divisor is %d\n", gcd(100, 60));
8. return 0;
9. }
10.
11.//函数定义
12.int gcd(int a, int b){
13. //若a<b，那么交换两变量的值
14. if(a < b){
15. int temp1 = a; //块级变量
16. a = b;
17. b = temp1;
18. }
19.
20. //求最大公约数
21. while(b!=0){
22. int temp2 = b; //块级变量
23. b = a % b;
24. a = temp2;
25. }
26.
27. return a;
28.}
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：
1. #include <stdio.h>
2.
3. int sum(int m, int n);
4.
5. int main(){
6. printf("The sum from 1 to 100 is %d\n", sum(1, 100));
7. return 0;
8. }
9.
10.int sum(int m, int n){
11. int sum = 0;
12. for(int i=m; i<=n; i++){ //i是块级变量
13. sum += i;
14. }
15. return sum;
16.}
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。
1. #include <stdio.h>
2. #include <string.h>
3.
4. int strchar(char *str, char c);
5.
6. int main(){
7. char url[] = "http://c.biancheng.net";
8. char letter = 'c';
9. if(strchar(url, letter) >= 0){
10. printf("The letter is in the string.\n");
11. }else{
12. printf("The letter is not in the string.\n");
13. }
14. return 0;
15.}
16.
17.int strchar(char *str, char c){
18. for(int i=0,len=strlen(str); i<len; i++){ //i和len都是块级变量
19. if(str == c){
20. return i;
21. }
22. }
23.
24. return -1;
25.}
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：
1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. int n = 22; //编号①
4. //由{ }包围的代码块
5. {
6. int n = 40; //编号②
7. printf("block n: %d\n", n);
8. }
9. printf("main n: %d\n", n);
10.
11. return 0;
12.}
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：
1. #include <stdio.h>
2.
3. int m = 13;
4. int n = 10;
5.
6. void func1(){
7. int n = 20;
8. {
9. int n = 822;
10. printf("block1 n: %d\n", n);
11. }
12. printf("func1 n: %d\n", n);
13.}
14.
15.void func2(int n){
16. for(int i=0; i<10; i++){
17. if(i % 5 == 0){
18. printf("if m: %d\n", m);
19. }else{
20. int n = i % 4;
21. if(n<2 && n>0){
22. printf("else m: %d\n", m);
23. }
24. }
25. }
26. printf("func2 n: %d\n", n);
27.}
28.
29.void func3(){
30. printf("func3 n: %d\n", n);
31.}
32.
33.int main(){
34. int n = 30;
35. func1();
36. func2(n);
37. func3();
38. printf("main n: %d\n", n);
39.
40. return 0;
41.}
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。
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