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C C语言程序设计语言程序设计第八讲第八讲一、对一、对 C语言的深入讨论语言的深入讨论1、对函数的讨论、对函数的讨论函数的参数函数的参数函数的递归调用函数的递归调用2、标识符的作用域、标识符的作用域3、函数的存储分类、函数的存储分类4、编译预处理、编译预处理5、动态存储分配、动态存储分配1命令行参数命令行参数命令行：在操作系统状态下，为执行某个程序而键入命令行：在操作系统状态下，为执行某个程序而键入的一行字符的一行字符命令行一般形式：命令行一般形式：命令名命令名 参数参数1 参数参数2参数参数nmain(int argc,char *argv)命令行参数传递带参数的带参数的main函数形式：函数形式：C:TC copy.exe source.c temp.c有3个字符串参数的命令行命令行中参数个数元素指向命令行参数中各字符串首地址形参名任意命令行实参main(形参)系统自动调用main函数时传递第一个参数:main所在的可执行文件名可执行文件名例 输出命令行参数/*test.c*/main(int argc,char*argv)while(argc1)+argv;printf(%sn,*argv);-argc;main(int argc,char *argv)while(argc-0)printf(%sn,*argv+);1.编译、链接test.c，生成可执行文件test.exe2.在DOS状态下运行(test.exe所在路径下）例如：C:TC test.exe hello world!运行结果：hello world!运行结果：test hello world!argv0argv1argv2char*argvworldtesthelloargvargc=3函数的递归调用3个条件个条件:（1）问题转化）问题转化（2）利用转化过程解决问题）利用转化过程解决问题（3）必须有明确的结束条件）必须有明确的结束条件例例:fun(int x)if(x/20)fun(x/2);printf(“%d”,x);Main()fun(6);2 变量的存储属性变量的存储属性概述概述变量是对程序中数据的存储空间的抽象变量是对程序中数据的存储空间的抽象内存.main()int a;a=10;printf(“%d”,a);编译或函数调用时为其分配内存单元1020002001程序中使用变量名对内存操作变量的属性变量的属性数据类型：变量所持有的数据的性质（数据类型：变量所持有的数据的性质（操作属性操作属性）存储属性存储属性存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区生存期生存期：变量在某一时刻存在：变量在某一时刻存在-静态变量与动态静态变量与动态变量变量作用域作用域：变量在某区域内有效：变量在某区域内有效-局部变量与全局局部变量与全局变量变量变量的存储类型变量的存储类型auto -自动型自动型register-寄存器型寄存器型static -静态型静态型extern -外部型外部型变量定义格式变量定义格式:存储类型存储类型 数据类型数据类型 变量表变量表;2.1 变量的存储属性变量的存储属性概述概述变量是对程序中数据的存储空间的抽象变量是对程序中数据的存储空间的抽象如:int sum;auto int a,b,c;register int i;static float x,y;局部变量与全局变量局部变量与全局变量局部变量局部变量-内部变量内部变量定义：在定义：在函数内定义函数内定义，只在本函数内有效只在本函数内有效说明：说明：main中定义的变量只在中定义的变量只在main中有效中有效不同函数中同名变量，占不同内存单元不同函数中同名变量，占不同内存单元形参属于局部变量形参属于局部变量可定义在复合语句中有效的变量可定义在复合语句中有效的变量局部变量可用存储类型局部变量可用存储类型：auto register static （默认为默认为auto）全局变量全局变量-外部变量外部变量定义：在定义：在函数外定义函数外定义，可为，可为本文件所有函数共用本文件所有函数共用有效范围：从有效范围：从定义变量的位置开始定义变量的位置开始到本源文件结束，及有到本源文件结束，及有extern说明说明的其它源文件的其它源文件 应尽量少使用全局变量，因为：Y全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元Y降低了函数的通用性、可靠性，可移植性Y降低程序清晰性，容易出错 定义 说明u次数：只能1次 可说明多次u位置：所有函数之外 函数内或函数外u分配内存：分配内存,可初始化 不分配内存,不可初始化外部变量说明：外部变量说明：extern 数据类型数据类型 变量表；变量表；外部变量定义与外部变量说明不同外部变量定义与外部变量说明不同若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽外部变量可用存储类型外部变量可用存储类型：缺省缺省 或或 staticint sum;int fun1()sum+=20;int a;int fun2()a=20;sum+=a;main()sum=0;fun1();a=8;fun2();printf(“sum=%d a=%d”,sum,a);40）在一个C 源程序文件中所定义的全局变量，其作用域为（）。A）所在文件的全部范围B）所在程序的全部范围C）所在函数的全部范围D）由具体定义位置和extern 说明来决定范围例 外部变量定义与说明int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);main()extern int a,b;printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8;运行结果：max=13extern int a,b;int max()int z;z=ab?a:b;return(z);main()printf(max=%d,max();int a=13,b=-8;int a=3,b=5;max(int a,int b)int c;c=ab?a:b;return(c);main()int a=8;printf(max=%d,max(a,b);例 外部变量与局部变量运行结果：max=8动态变量与静态变量动态变量与静态变量存储方式存储方式静态存储：程序运行期间分配固定存储空间静态存储：程序运行期间分配固定存储空间动态存储：程序运行期间根据需要动态分配存储空间动态存储：程序运行期间根据需要动态分配存储空间内存用户区内存用户区程序区静态存储区动态存储区全局变量、局部静态变量形参变量局部动态变量（auto register)函数调用现场保护和返回地址等生存期静态变量:从程序开始执行到程序结束动态变量:从包含该变量定义的函数开始执行至函数执行结束变量存储类型静态动态存储方式程序整个运行期间函数调用开始至结束生存期编译时赋初值，只赋一次每次函数调用时赋初值自动赋初值0或空字符不确定未赋初值静态存储区动态区存储区寄存器局部变量外部变量作用域定义变量的函数或复合语句内本文件其它文件u局部变量默认为auto型uregister型变量个数受限,且不能为long,double,float型u局部static变量具有全局寿命和局部可见性u局部static变量具有可继承性uextern不是变量定义,可扩展外部变量作用域register局部staticauto外部static外部存储类别例 文件file1.cint a;main().f2;.f1;.f1()auto int b;f2;.f2()static int c;C作用域b作用域a作用域mainf2f1mainf1f2maina生存期:b生存期:c生存期:例 auto 变量的作用域main()int x=1;void prt(void);int x=3;prt();printf(“2nd x=%dn”,x);printf(“1st x=%dn”,x);void prt(void)int x=5;printf(“3th x=%dn”,x);运行结果：3th x=52nd x=31st x=1x=1作用域x=1作用域x=3作用域x=5作用域main()void increment(void);increment();increment();increment();void increment(void)int x=0;x+;printf(“%dn”,x);例 局部静态变量值具有可继承性运行结果：1 1 1main()void increment(void);increment();increment();increment();void increment(void)static int x=0;x+;printf(“%dn”,x);运行结果：1 2 3例 引用其它文件中的外部变量int global;extern float x;main()int local;.extern int global;static int number;func2().float x;static int number;func3()extern int global;.file1.cfile2.cfile3.c4 编译预处理作用：对源程序编译之前做一些处理,生成扩展C源程序种类宏定义#define文件包含#include条件编译#if-#else-#endif等格式：“#”开头占单独书写行语句尾不加分号如 if(x=YES)printf(“correct!n”);else if(x=NO)printf(“error!n”);展开后：if(x=1)printf(“correct!n”);else if(x=0)printf(“error!n”);4.1 宏定义不带参数宏定义一般形式：#define 宏名 宏体功能:用指定标识符(宏名)代替字符序列(宏体)宏展开：预编译时,用宏体替换宏名-不作语法检查如#define YES 1#define NO 0#define PI 3.1415926#define OUT printf(“Hello,World”);宏体可缺省,表示宏名定义过或取消宏体定义位置:任意(一般在函数外面)作用域:从定义命令到文件结束#undef可终止宏名作用域 格式：#undef 宏名例#define YES 1 main().#undef YES#define YES 0 max().YES原作用域YES新作用域宏定义可嵌套，不能递归例#define MAX MAX+10 ()引号中的内容与宏名相同也不置换例#define PI 3.14159 printf(“2*PI=%fn”,PI*2);宏展开：printf(“2*PI=%fn”,3.14159*2);宏定义中使用必要的括号（）例#define WIDTH 80#define LENGTH WIDTH+40 var=LENGTH*2;宏展开：var=80+40*2;()()例#define WIDTH 80#define LENGTH WIDTH+40 var=LENGTH*2;宏展开：var=80+40*2;带参数宏定义一般形式：#define 宏名(参数表)宏体例#define S (r)PI*r*r相当于定义了不带参宏S,代表字符串“(r)PI*r*r”宏展开：形参用实参换，其它字符保留宏体及各形参外一般应加括号（）例#define S(a,b)a*b .area=S(3,2);宏展开：area=3*2;不能加空格例#define POWER(x)x*x x=4;y=6;z=POWER(x+y);宏展开：z=x+y*x+y;一般写成：#define POWER(x)(x)*(x)宏展开：z=(x+y)*(x+y);#define MAX(x,y)(x)(y)?(x):(y).main()int a,b,c,d,t;.t=MAX(a+b,c+d);宏展开：t=(a+b)(c+d)?(a+b):(c+d);int max(int x,int y)return(xy?x:y);main()int a,b,c,d,t;.t=max(a+b,c+d);例 用宏定义和函数实现同样的功能带参的宏与函数区别带参宏函数处理过程不分配内存简单的字符置换分配内存先求实参值,再代入形参处理时间编译时程序运行时参数类型无类型问题定义实参,形参类型程序长度变长不变运行速度不占运行时间调用和返回占时间08/9 26以下关于宏的叙述中正确的是以下关于宏的叙述中正确的是（）A）宏名必须用大写字母表示）宏名必须用大写字母表示B)宏定义必须位于源程序中所有语句之前宏定义必须位于源程序中所有语句之前C)宏替换没有数据类型限制宏替换没有数据类型限制D）宏调用比函数调用耗费时间）宏调用比函数调用耗费时间08/4（28）以下叙述中错误的是（以下叙述中错误的是（）。）。A）在程序中凡是以）在程序中凡是以“#”开始的语句行都是预处理命令行开始的语句行都是预处理命令行B）预处理命令行的最后不能以分号表示结束）预处理命令行的最后不能以分号表示结束C）#define MAX 是合法的宏定义命令行是合法的宏定义命令行D）C 程序对预处理命令行的处理是在程序执行的过程中进行的程序对预处理命令行的处理是在程序执行的过程中进行的43）若程序中有宏定义行：#define N 100，则下列叙述中正确的是（）。A）宏定义行中定义了标识符N 的值为整数100B）在编译程序对C 源程序进行预处理时用100 替换标识符NC）对C 源程序进行编译时用100 替换标识符ND）在运行时用100 替换标识符N4.2 文件包含功能：一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来一般形式：#include “文件名”或#include#include “file2.c”file1.cfile2.cfile1.cfile2.cABA处理过程：预编译时,用被包含文件的内容取代该预处理命令，再对“包含”后的文件作一个源文件编译 直接按标准目录搜索“”先在当前目录搜索，再搜索标准目录可指定路径被包含文件内容源文件(*.c)头文件(*.h)宏定义数据结构定义函数说明等文件包含可嵌套#include “file2.c”file1.cAfile3.cC#include “file3.c”file2.c Bfile1.cAfile3.cfile2.c 动态存储链表的特点链表是一种动态的进行存储分配的数据结构，程序执行中，可以在需要时开辟存储单元，在不需要时释放存储单元。链表的结点包含数据域和链接域，数据域用来保存数据信息，链接域用来保存该结点的后继结点或前驱结点的地址。一个链表用一个头指针来保存该链表的首地址，即第一个结点的地址。头指针是一个链表的标志。一个单链表的逻辑示意图 创建链表 相关函数：malloc函数1.原型：void*malloc(unsigned int size);2.功能：在内存的动态存储区中分配size个字节的连续空间，它的返回值是所分配的那一段空间的起始地址，若分配失败，则返回一个空指针（0）。calloc函数1.原型：void*calloc(unsigned int n,unsigned int size);2.功能：内存的动态存储区中分配n个长度为size个字节的连续空间，它的返回值是指向所分配空间的起始地址，若分配失败，则返回一个空指针（0）。free函数1.原型：void free(void*p);2.功能：释放p所指向的内存区，该函数没有返回值。一般p是调用malloc函数或calloc函数的返回值。第十三章 结构体与共用体13.1 结构体&结构体是一种构造数据类型&用途：把不同类型的数据组合成一个整体-自定义数据类型结构体类型定义struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；成员类型可以是基本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;namenumsexagescoreaddr2字节2字节20字节1字节4字节30字节.结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存结构体类型定义的作用域例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;struct student stu1,stu2;13.2 结构体变量的定义先定义结构体类型，再定义结构体变量一般形式：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；struct 结构体名 变量名表列；例#define STUDENT struct student STUDENT int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;STUDENT stu1,stu2;定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.变量名表列；例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;直接定义结构体变量直接定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.变量名表列变量名表列；例 struct int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;用无名结构体直接定义变量只能一次说明说明结构体类型与结构体变量概念不同结构体类型与结构体变量概念不同类型类型:不分配内存不分配内存；变量变量:分配内存分配内存类型类型:不能赋值、存取、运算不能赋值、存取、运算;变量变量:可以可以结构体可嵌套结构体可嵌套结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体类型及变量的作用域与生存期结构体类型及变量的作用域与生存期例 struct date int month;int day;int year;struct student int num;char name20;struct date birthday;stu;numnamebirthdaymonthdayyear例 struct student int num;char name20;struct date int month;int day;int year;birthday;stu;numnamebirthdaymonthdayyear13.3 结构体变量的引用结构体变量的引用引用规则引用规则 结构体变量结构体变量不能整体引用不能整体引用,只能引用变量只能引用变量成员成员可以将一个结构体变量赋值给另一个结构体变量结构体嵌套时逐级引用成员(分量)运算符优先级:1结合性:从左向右引用方式：结构体变量名.成员名例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age+;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,stu1);()stu1=101,“Wan Lin”,M,19,87.5,“DaLian”;()例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu2=stu1;()例 struct student int num;char name20;struct date int month;int day;int year;birthday;stu1,stu2;numnamebirthdaymonthdayyearstu1.birthday.month=12;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;if(stu1=stu2).()13.4 结构体变量的初始化结构体变量的初始化形式一：形式一：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；struct 结构体名结构体名 结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;char addr30;struct student stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;形式二：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.结构体变量=初始数据；例 struct student int num;char name20;char sex;int age;char addr30;stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;形式三：struct 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.结构体变量=初始数据；例 struct int num;char name20;char sex;int age;char addr30;stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;13.5 结构体数组结构体数组结构体数组的定义结构体数组的定义三种形式：三种形式：形式一:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu2;形式二:struct student int num;char name20;char sex;int age;stu2;形式三:struct int num;char name20;char sex;int age;stu2;numnamesexagenumnamesexagestu0stu125B结构体数组初始化例 struct int num;char name20;char sex;int age;stu=,;顺序初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,“Wang Lin”,M,20,101,“Li Gang”,M,19,110,“Liu Yan”,F,19;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;stu=,;分行初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,“Wang Lin”,M,20,101,“Li Gang”,M,19,110,“Liu Yan”,F,19;全部初始化时维数可省结构体数组引用引用方式：结构体数组名下标.成员名 struct student int num;char name20;char sex;int age;str3;stu1.age+;strcpy(stu0.name,”ZhaoDa”);13.6 结构体和指针指向结构体变量的指针定义形式：struct 结构体名 *结构体指针名;例 struct student *p;使用结构体指针变量引用成员形式存放结构体变量在内存的起始地址numnamesexagestupstruct student int num;char name20;char sex;int age;stu;struct student *p=&stu;(*结构体指针名).成员名结构体指针名-成员名结构体变量名.成员名指向运算符优先级:1结合方向：从左向右例 指向结构体的指针变量main()struct student long int num;char name20;char sex;float score;stu_1,*p;p=&stu_1;stu_1.num=89101;strcpy(stu_1.name,Li Lin);p-sex=M;p-score=89.5;printf(nNo:%ldnname:%snsex:%cnscore:%fn,(*p).num,p-name,stu_1.sex,p-score);例 int n;int *p=&n;*p=10;n=10struct student stu1;struct student *p=&stu1;stu1.num=101;(*p).num=101指向结构体数组的指针例 指向结构体数组的指针struct student int num;char name20;char sex;int age;stu3=10101,Li Lin,M,18,10102,Zhang Fun,M,19,10104,Wang Min,F,20;main()struct student*p;for(p=stu;pnum,p-name,p-sex,p-age);numnamesexagestu0pstu1stu2p+1用指向结构体的指针作函数参数用结构体变量的成员作参数-值传递用指向结构体变量或数组的指针作参数-地址传递用结构体变量作参数-多值传递，效率低08/4 29）以下结构体类型说明和变量定义中正确的是（）。A）typedef struct B）struct REC;int n;char c;REC;int n;char c;REC t1,t2;REC t1,t2;C）typedef struct REC;D）struct int n=0;char c=A;t1,t2;int n;char c;REC;REC t1,t2;13.8 共用体共用体&构造数据类型构造数据类型,也叫联合体也叫联合体&用途：使几个不同类型的变量共占一段内存用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖相互覆盖)共用体类型定义共用体类型定义定义形式：定义形式：union 共用体名共用体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；例 union data int i;char ch;float f;fchi类型定义不分配内存形式一:union data int i;char ch;float f;a,b;形式二:union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3;形式三:union int i;char ch;float f;a,b,c;共用体变量的定义共用体变量的定义fchifchiab共用体变量定义分配内存,长度=最长成员所占字节数共用体变量任何时刻只有一个成员存在共用体变量引用共用体变量引用引用方式：引用方式：例 a.i=1;a.ch=a;a.f=1.5;printf(“%d”,a.i);(编译通过，运行结果不对)引用规则不能引用共用体变量，只能引用其成员共用体指针名-成员名共用体变量名.成员名(*共用体指针名).成员名union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3;a.i a.ch a.fp-i p-ch p-f(*p).i (*p).ch (*p).fd0.i d0.ch d0.f共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员例 union int i;char ch;float f;a;a=1;()不能在定义共用体变量时初始化例 union int i;char ch;float f;a=1,a,1.5;()可以用一个共用体变量为另一个变量赋值例 float x;union int i;char ch;float f;a,b;a.i=1;a.ch=a;a.f=1.5;b=a;()x=a.f;()结构体与共用体结构体与共用体区别区别:存储方式不同存储方式不同struct node char ch2;int k;a;union node char ch2;int k;b;achkbch k变量的各成员同时存在任一时刻只有一个成员存在联系:两者可相互嵌套13.10 用用typedef定义类型定义类型功能：用自定义名字为功能：用自定义名字为已有已有数据类型命名数据类型命名类型定义类型定义简单形式：简单形式：typedef type name;例 typedef int INTEGER;类型定义语句关键字已有数据类型名用户定义的类型名例 typedef float REAL;类型定义后,与已有类型一样使用例 INTEGER a,b,c;REAL f1,f2;int a,b,c;float f1,f2;说明:1.typedef 没有创造新数据类型2.typedef 是定义类型,不能定义变量3.typedef 与 define 不同 define typedef预编译时处理 编译时处理简单字符置换 为已有类型命名 typedef定义类型步骤定义类型步骤按定义变量方法先写出定义体按定义变量方法先写出定义体 如如 int i;将变量名换成新类型名将变量名换成新类型名 如如 int INTEGER;最前面加最前面加typedef 如如 typedef int INTEGER;用新类型名定义变量用新类型名定义变量 如如 INTEGER i,j;例 定义数组类型 int a100;int ARRAY100;typedef int ARRAY100;ARRAY a,b,c;int a100,b100,c100;例 定义指针类型 char *str;char *STRING;typedef char *STRING;STRING p,s10;char *p;char *s10;例 定义函数指针类型 int (*p)();int (*POWER)();typedef int (*POWER)();POWER p1,p2;int (*p1)(),(*p2)();例 定义结构体类型 struct date int month;int day;int year;d;例 定义结构体类型 struct date int month;int day;int year;DATE;例 定义结构体类型typedef struct date int month;int day;int year;DATE;例 定义结构体类型 DATE birthday,*p;struct date int month;int day;int year;birthday,*p;类型定义可嵌套例 typedef struct club char name20;int size;int year;GROUP;typedef GROUP *PG;PG pclub;GROUP *pclub;struct club *pclub;GROUP为结构体类型PG为指向GROUP的指针类型下列关于typedef 的叙述错误的是（）。A）用typedef 可以增加新类型B）typedef 只是将已存在的类型用一个新的名字来代表C）用typedef 可以为各种类型说明一个新名，但不能用来为变量说明一个新名D）用typedef 为类型说明一个新名，通常可以增加程序的可读性