宏观控制_C语言快速入门与计算机二级备考

合集 - C语言_快速入门与二级备考(18)

1.前言_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-152.基础知识_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-153.数据与量_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-154.运算类型_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-155.输入与输出_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-156.判断与循环_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-157.函数_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-158.数组_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-159.指针_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1510.结构与联合_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1511.字符串_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1512.文件操作_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1513.按位操作_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1514.内存管理_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1515.可变数组_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-1516.链表_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

17.宏观控制_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

18.附录_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

收起

全局变量

全局变量

• 变量可以定义在函数外，使之区别于函数一节中的本地变量，称全局变量

• 全局变量具有全局的生存期与使用域，它们与任何函数无关，在任何函数内都可使用

  对全局变量的访问与操作，将无视函数域，直接作用到其身上

• 初始化：没有初始化的全局变量默认为0，指针默认指NULL（本地变量则不会有默认值）

  只能用编译时已知的值来初始化全局变量（不能用变量为全局变量赋值）

• 如果函数内部有与全局变量同名的变量，则全局变量会被暂时隐藏，只对本地变量操作

静态本地变量

• 创建静态本地变量：本地变量定义时加上static前缀修饰符

• 在函数离开时，一般的本地变量生存期结束而消亡，但静态本地变量会继续存在并保存其值

  静态本地变量的初始化只会在第一次进入函数时进行，以后再进入函数会保持上次离开时的值

• 静态本地变量实际上是特殊的全局变量：其与全局变量一样有全局的生存期，但作用域只在函数内

全局变量的应用

• 对于返回指针的函数：

  返回一个本地变量的指针是危险的，因为一旦离开这个函数本地变量就消亡了，其地址会被分配给别的变量使用

  因此，返回一个全局变量/静态本地变量的地址是安全的

  返回在函数内的malloc的内存是安全的，但容易造成问题，最好的做法是返回传入的指针

• 不要使用全局变量在函数间传递参数与结果

  甚至于尽量避免使用全局变量，使用全局变量和静态本地变量的函数是线程不安全的

宏

定义宏

• #开头的是编译预处理指令

  它们并非C语言的一部分，其它语言也可以使用

• #define 名字 值 用于定义一个宏

  名字必须是一个单词，一般用大写以区分变量，但并非规定

  值可以是任何东西，不受数据类型限制（注释除外）

  结尾没有分号（因为不是C的语句）

  例如：#difine PI 3.1415这样就将PI定义为了3.1415

  在编译时会预处理将程序中所有的PI替换为3.1415，这种替换是完全的文本替换

• 如果一个宏的值中有其它宏的名字，也会被替换

  如果一个宏的值超过一行，最后一行之前的行末需要加\

特殊的宏

• 没有值的宏：#define _DEBUG

  这类宏用于条件编译，后面有其它的编译预处理指令来检查这个宏是否被定义过了（如果存在则编译一部分代码，不存在就编译另一部分）

• 已经被预定义的宏，在程序中可以直接使用

  __LINE__ 源代码文件的行号

  __FILE__ 源代码文件的文件名（从根目录开始）

  __DATE__ __TIME__ 编译时的文件名

  __STDC__ 判断当前程序文件是不是标志C文件（若遵守ANSIC标准时为1）

带参数的宏

• 宏可以带参数，类似于调用函数

• 例如：#define cube(x) ((x)*(x)*(x))

  在使用时，cube(5)将等于5×5×5，也可以在括号中使用变量，运算式

• 注意：替换是文本替换，于是使用运算式作参数时运算顺序可能与预期不同

  原则：定义时一切都要有括号：整个值与每次参数出现都要括号

• 宏可以带多个参数，例如：#define MIN(a,b) ((a)>(b)?(b):(a))

• 宏可以嵌套其它宏

多个源代码文件

• 如果main()里面的代码太长，拆分为多个函数

  同理，一个源代码文件太长，拆分为几个文件

• 直接将不同函数放到不同的.c文件是无法编译的

• 使用多个源文件代码需要用到项目：

  1. 在编译器中创建新项目
  2. 在项目中添加所需的.c代码文件
  3. 注意，有时编译器有分开的编译与构建选项，前者对单个源代码文件编译，后者链接整个项目

• 一个.c文件是一个编译单元，编译器每次编译只处理一个编译单元

头文件

• 当不同函数拆分到不同.c文件后，倘若在编译一个函数时，没有对其中另一个函数的声明，编译器将猜测这另一个函数的参数类型为int

  这样极易在数据类型不同时出错

• 因此，需要一个中间媒介来存放函数原型，以便编译器得知函数原型

  这个文件就是头文件（.h文件）

• 在需要调用某个函数时，将这个函数的函数原型放到一个头文件中

  这个头文件同其它代码文件一样放到项目当中

  在需要调用这个函数的源代码.c文件中#include “这个头文件.h”

  在这个函数本身的代码中也要放这个头文件

• #include是一个编译预处理指令，和宏一样，在编译之前处理

  它的作用是将所include的文件的全部文本插入它所在的地方

  • #include 后的 ' ' 与 < > 表示了这个指令指出插入文件的两种形式

    " "先到当前目录（.c所在目录）里寻找，如果没有再去编译器指定目录

    < >只在指定目录（编译器知道自己的标准库的头文件）

  但#include本身不用来引入库，它只是让编译器知道函数原型，例如stdio.h文件中只有printf的原型，实际的代码在别处

• 一般的做法是：任何.c文件都有对应的同名.h文件，将所有对外公开的函数原型和全局变量声明放入

• 不对外公开的函数：在函数/全局变量前加static使得其只在所在的编译单元（.c文件中）中被使用

声明

• 在项目某处定义一个全局变量，在另一文件中想使用它

• 在头文件中，使用前缀extern便可声明一个全局变量，例如

  //在某个.C文件中定义了一个全局变量：
  int gAll = 12;
  //在另一个.C文件中想使用它，则在头文件里写入：
  extern int gAll;
  //这样就向编译器声明了一个全局变量
  

• 由此我们可知，C中的定义与声明是两码事：

  定义产生代码，分配内存，告诉编译器函数的具体作用或变量的值；如：函数 / 全局变量

  声明不产生代码，只用于告诉编译器变量名称和类型；如：函数原型/变量/结构/宏/枚举/类型等的声明 / inline函数

• 关于头文件与声明：一般只有声明（各个函数原型与对全局变量的声明）可以放入头文件

  否则会导致一个项目多个编译单元中出现重名实体

• 为了规避上述问题，利用条件编译和宏，引入标准头文件结构：

  #ifndef __头文件名_H__ //如果没有定义过头文件这个宏
  #define __头文件名_H__ //就定义这个宏
  
  //头文件内容
  
  #endif //宏的内容到此结束
  //如果已经被定义过了，上述内容就不会再被编译了
  //由此保证了这个头文件在一个编译单元中只会被#include一次