第31章

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执行完 f 函数后，自动释放 a，b，c 所占
      的存储单元。
      关键字 auto 可以省略，auto 不写则隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。
      8.9.3 用 static 声明局部变量
      有时希望函数中的局部变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值，这时就应该指定
      局部变量为“静态局部变量”，用关键字 static 进行声明。
      【例 8.15】考察静态局部变量的值。
      f(int a)
      {auto b=0;
       static c=3;
       b=b+1;
       c=c+1;
       return(a+b+c);
      }
      main()
      {int a=2,i;
       for(i=0;i<3;i++)
       printf("%d",f(a));
      }
      
      对静态局部变量的说明：
      1) 静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元。在程序整个运行期间
      都不释放。而自动变量（即动态局部变量）属于动态存储类别，占动态存储空间，函数
      调用结束后即释放。
      2) 静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；而对自动变量赋初值是在函数调用时
      进行，每调用一次函数重新给一次初值，相当于执行一次赋值语句。
      3) 如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值 0（对
      数值型变量）或空字符（对字符变量）。而对自动变量来说，如果不赋初值则它的值是
      一个不确定的值。
      【例 8.16】打印 1 到 5 的阶乘值。
      int fac(int n)
      {static int f=1;
       f=f*n;
       return(f);
      }
      main()
      {int i;
       for(i=1;i<=5;i++)
      
       printf("%d!=%d\n",i,fac(i));
      }
      
      8.9.4 register 变量
      
      谭浩强      C 语言程序设计               2001 年 5 月 1 日
      
      为了提高效率，C 语言允许将局部变量得值放在 CPU 中的寄存器中，这种变量叫“寄存
      器变量”，用关键字 register 作声明。
      【例 8.17】使用寄存器变量。
      int fac(int n)
      {register int i,f=1;
       for(i=1;i<=n;i++)
      f=f*i
       return(f);
      }
      main()
      {int i;
       for(i=0;i<=5;i++)
       printf("%d!=%d\n",i,fac(i));
      }
      
      说明：
      1) 只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；
      2) 一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；
      3) 局部静态变量不能定义为寄存器变量。
      8.9.5 用 extern 声明外部变量
      外部变量（即全局变量）是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始，到
      本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到
      文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字 extern
      对该变量作“外部变量声明”。表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明，就可
      以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。
      【例 8.18】用 extern 声明外部变量，扩展程序文件中的作用域。
      int max(int x,int y)
      {int z;
       z=x>y?x:y;
       return(z);
      }
      main()
      {extern A,B;
      
      
       printf("%d\n",max(A,B));
      }
      int A=13,B=-8;
      
      
      谭浩强      C 语言程序设计               2001 年 5 月 1 日
      
      说明：在本程序文件的最后 1 行定义了外部变量 A，B，但由于外部变量定义的位置在函数
      main 之后，因此本来在 main 函数中不能引用外部变量 A，B。现在我们在 main 函数中用
      extern 对 A 和 B 进行“外部变量声明”，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量 A
      和 B。
      
      
      9.1 概述
      
      9 预处理命令
      
      在前面各章中，已多次使用过以“#”号开头的预处理命令。如包含命令#include，宏定
      义命令#define 等。在源程序中这些命令都放在函数之外，而且一般都放在源文件的前面，
      它们称为预处理部分。
      所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处
      理是Ｃ语言的一个重要功能，它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时，系统
      将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕自动进入对源程序的编译。
      Ｃ语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。合理地使用预处理
      功能编写的程序便于阅读、修改、移植和调试，也有利于模块化程序设计。本章介绍常用的
      几种预处理功能。
      9.2 宏定义
      在Ｃ语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”。被定义为“宏”的标
      识符称为“宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去
      代换，这称为“宏代换”或“宏展开”。
      宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。
      在Ｃ语言中，“宏”分为有参数和无参数两种。下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用。
      9.2.1 无参宏定义
      无参宏的宏名后不带参数。
      其定义的一般形式为：
       #define  标识符  字符串
      其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为
      宏定义命令。“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。
      在前面介绍过的符号常量的定义就是一种无参宏定义。此外，常对程序中反复使用的表
      达式进行宏定义。
      例如：
      #define M (y*y+3*y)
      它的作用是指定标识符 M 来代替表达式(y*y+3*y)。在编写源程序时，所有的(y*y+3*y)
      都可由 M 代替，而对源程序作编译时，将先由预处理程序进行宏代换，即用(y*y+3*y)表达式
      去置换所有的宏名 M，然后再进行编译。
      【例 9.1】
      #define M (y*y+3*y)
      main(){
      
      
        int s,y;
        printf("input a number:  ");
        scanf("%d",&y);
        s=3*M+4*M+5*M;
        printf("s=%d\n",s);
      }
      
      上例程序中首先进行宏定义，定义 M 来替代表达式(y*y+3*y),在 s=3*M+4*M+5* M 中作了
      宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为：
      s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y);
      但要注意的是，在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。如当作以
      下定义后：
      #difine M y*y+3*y
      在宏展开时将得到下述语句：
       s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；
      这相当于：
      3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y；
      显然与原题意要求不符。计算结果当然是错误的。因此在作宏定义时必须十分注意。应保证
      在宏代换之后不发生错误。
      对于宏定义还要说明以下几点：
      1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一
      种简单的代换，字符串中可以含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，预处理
      程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。
      2) 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。
      3) 宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作
      用域可使用# undef 命令。
      例如：
      #define PI 3.14159
      main()
      {
      ……
      }
      #undef PI
      f1()
      {
      ……
      }
      表示 PI 只在 main 函数中有效，在 f1 中无效。