【C语言趣味教程】(4) 变量：代码注释 | 变量的声明 | 初始化与赋值 | 作用域与生命周期 | 局部变量与全局变量

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—— 沃兹基硕德

📜 本章目录：

Ⅰ. 代码注释（Comment）

0x00 引入：注释的作用

0x01 块注释  /*   */

 0x02 行注释  //

0x03 保持注释的美观性

Ⅱ. 变量（Variable）

0x00 变量的声明

0x01 多变量声明

0x02 变量的初始化

0x03 多变量声明的初始化

0x04 变量的赋值

0x05 变量重定义引发的报错

Ⅲ. 作用域（Scope）

0x00 引入：变量的作用域

0x01 全局变量和局部变量

0x02 局部变量优先原则

0x03 利用大括号限制变量作用域

0x04 生命周期

Ⅰ. 代码注释（Comment）

0x00 引入：注释的作用

"程序员最讨厌两种人：一种是不写注释的人，一种是让我写注释的人。"

相信大家对注释早已有所耳闻，对于注释，C 语言有两种注释风格，我们下面会逐个讲解。

但在这之前，我们先来了解了解注释的作用，注释就是用于解释代码的文字的。

注释通常用于版本、版权声明，函数接口说明，重要的的代码行或段落提示。

它的存在能够有效提高代码的阅读性，注释不仅仅是给别人看的，也是给自己看的！

特别是写项目的时候。不写注释，几天后可能自己都不知道自己写了什么……

0x01 块注释  /*   */

块注释是 C 语言风格的注释，是一对 "斜杠星号"。

内容判定范围为从 /* 开始 到 */ 结束，是成对判定的。

/* 注释内容 */

它可以注释一行内容，也可以注释多行内容：

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
	printf("你好!");   /* 打印你好 */

	return 0;
}

/*
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*/  int a;

最后的 int a 自然不在注释范围内，判定范围为从 /* 开始 到 */ 结束：

📌 注意：块注释不能嵌套注释：warning C4138: 在注释外找到“*/”  error C2059: 语法错误:“/

 0x02 行注释  //

行注释是 C++ 风格的注释，是两个斜杠。

内容判定范围从 // 开始到本行结束：

// 注释内容

行注释是非常方便快捷的，只需要在语句后面随手加两个斜杠就行：

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
	printf("你好!");   // 打印你好

	return 0;
}

行注释是支持嵌套注释的，比如我们想把这里的 printf 这行注释掉：

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
	// printf("你好!");   // 打印你好

	return 0;
}

❓ 那到底哪种注释风格好呢？

行注释和块注释 这两种注释风格并无好坏之分，可以混合使用。

在需要写大量说明的地方使用块注释（比如写函数功能），行内代码可以用行注释，方便快捷。

程序块注释常采用 /*  */ ，行注释一般采用 //，举个例子：

/*  启动一个新的线程，运行一个从FILENAME加载的用户程序。
 *  FILENAME中加载的用户程序。 这个新的线程可以在
 *  process_execute()返回之前被安排（甚至可以退出）
 *  在process_execute()返回之前。 返回新进程的
 *  线程ID，如果不能创建线程，则返回TID_ERROR。
 */
tid_t process_execute (
	const char *file_name     /* FILENAME 加载的程序 */
	)
{
	tid_t tid;                      // 记录线程ID 
	struct file *FILE = NULL;       // 创建file指针，用于 filesys_open 
	char* palloc_file_name = NULL;  // FILENAME 
	char* strtok_tmp;               // 临时存储FILENAME 
	char* ptr;                      // 用于字符串分割函数 

/*  这里创建一个FILE_NAME的副本，是为了阻止调用者与load()发生线程竞争。
 *  tips: 同一个进程中的线程能够共享进程中的绝大多数资源，当它们进行随意的竞争时，
 *  就会导致共享的资源被破坏、脏数据、不完整、不一致等问题。
 */
    // 创建一个FILENAME的副本,从用户或内核内存池中获取页 
	char* fn_copy = palloc_get_page (0);    
  	if (fn_copy == NULL) {                // 如果是空页，就返回线程ID错误信息
		return TID_ERROR;
	}

0x03 保持注释的美观性

在使用行注释时，我们一般习惯在 // 后面加一个空格，因为这样可能会更加美观：

在使用块注释写大量内容时，可以在每行都加上星号：

当然，这些归根结底都是按照个人习惯来。

就像小学学方程写未知数  时，老师并不会强制要求你怎么写。

Ⅱ. 变量（Variable）

• 在讲解整型的章节中，我们已经对变量有一个简单的介绍了。本章我们将详细介绍变量，并且引入常量的知识点。

0x00 变量的声明

变量 (variable)，顾名思义就是 "可以变的量"。

我们说过，C 语言的变量是由明确类型的，创建一个变量需要明确该变量的类型。

变量的声明方式有两种，第一种就是我们在前几章介绍的，通过 类型 + 变量名 定义一个变量：

数据类型 变量名;

💬 代码演示：定义变量

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int age;
    float height;
    double weight;
 
    return 0;
}

这种方式一行只定义一个变量，是最常见且推荐的变量声明方式。

0x01 多变量声明

C 语言还支持 多变量声明，即一行同时定义多个变量，类型 + 变量1, 变量2...

变量类型 变量1, 变量2, 变量3... ;

多变量声明时，变量和变量之间用逗号 ; 分隔。

使用多变量声明就意味着这一行要定义的变量的类型是相同的。

换句话来说，如果我们定义变量的类型都相同，我们就可以使用多变量声明一次定义多个变量。

💬 代码演示：使用多变量声明定义变量

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a, b, c, d;  // 同时定义变量 abcd

    return 0;
}

 多变量声明还有更多的细节，我们稍后讲解完变量的初始化后再做探讨。

0x02 变量的初始化

变量 初始化 (initialization)，就是在定义变量的同时给变量设置一个初始值，我们称为 "赋初值"。

数据类型 变量名 = 初始值;

建议在定义变量时给变量设置初始值，虽然不赋值也是允许的，但是我们不建议这么做！

int a = 0;   // 设置初始值
int b;       // 不推荐

比如我们定义整型变量 a，我们在定义的时候就随手给它设为 0，这就完成了赋初值的工作。

❓ 思考：如果不设置初始值会怎么样？

 如果定义变量没有初始化，那么变量有可能赋值，有可能没赋值。

如果定义的变量是局部变量，那么 编译器可能会给没赋值的初始变量赋一个 "随机值"。

不仅如此，如果你强行 printf 打印 a，会引来报错：error C4700: 使用了未初始化的局部变量“a” 

💬 代码演示：打印未初始化的变量

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a;
    printf("%d\n", a);

    return 0;
}

 🚩 运行结果：error

所以我们需要培养一个好的编程习惯，在定义变量的同时，就给变量初始化。

并且我们 "习惯" 给变量初始值设为 0，下面给一些例子：

int a = 0;
char c = 0;
float f = 0.0;
double d = 0.0;

0x03 多变量声明的初始化

我们先来看下面的初始化，这是常规的初始化方法，创建变量 i, j, k 并初始化为 0。

int i = 0;
int j = 0;
int k = 0;

现在 i, j, k 变量的值都为 0 了，我们刚才说了，C 语言支持多变量类型。

如果我们想达到相同的效果，多变量声明的初始化方式如下：

int i = 0, j = 0, k = 0;

 这样，我们的 i, j, k 的值在定义的同时就初始化为 0 了。

📌 注意：我们来看下面这种初始化方式

int main(void)
{
    int i, j, k = 0;

    return 0;
}

🚩 运行结果如下：（弹出 warning）

如果这么写，那么只有 k 设置了初始值 0，而 i 和 j 是没有初始化的。

0x04 变量的赋值

给已经定义的变量设置一个值，或重新设置一个值，称为 赋值 (assignment) 。

如果我们在定义变量的时候没有给上初始值，我们可以在变量定义后给它赋上一个值：

int a;
a = 10;

通过赋值后，此时变量 a 就有值了。

当然，变量在定义的时候就完成初始化了，此时我们也可以给变量赋上一个新值：

int b = 0;   // 定义变量并初始化
b = 10; 

我们给 b 赋值后，此时变量 b 的值不是初始化给的 0 了，而是 10 了。

💬 代码演示：赋值前和赋值后

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0;
    printf("赋值前: %d\n", a);

    a = 10;
    printf("赋值后: %d\n", a);

    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

当然，也是支持多变量赋值的：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0, b = 0, c = 0;
    printf("赋值前: %d %d %d\n", a, b, c);

    a = 10, b = 20, c = 30;
    printf("赋值后: %d %d %d\n", a, b, c);

    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

0x05 变量重定义引发的报错

 我们先看看下面的代码：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a;
    int a;

    int b = 10;
    int b = 20;

    return 0;
}

可以看到，变量 a 和 b 定义了两次，这在 C 语言中是明令禁止的，引发 重定义问题 。

会引发如下报错：error C2086: “int a”: 重定义，error C2374: “b”: 重定义；多次初始化

Ⅲ. 作用域（Scope）

0x00 引入：变量的作用域

变量和常量在程序中都是有作用范围的，这个范围我们称之为变量的 作用域 (scope) 。

（常量的概念我们下一章讲解）变量的作用域又可以分为 全局作用域 和 局部作用域。

0x01 全局变量和局部变量

在函数内部声明或定义的变量称之为 全局变量 (global variable) 。

全局变量的作用域在整个工程。

在函数内部声明或定义的变量称为 局部变量 (local variable) 。

局部变量的作用域仅在该函数的内部，出了函数就无效。

#include <stdio.h>

int A = 10;       // 全局变量

int main(void)
{
    int a = 20;   // 局部变量

    return 0;
}

❓ 如何快速分辨全局变量和局部变量？最简单的方法就是看大括号！

• 大括号外部定义的变量叫做 全局变量。
• 大括号内部定义的变量叫做 局部变量 。

0x02 局部变量优先原则

当局部变量和全局变量的名字相同时，局部变量优先。

💬 代码演示：局部变量优先

#include <stdio.h>

int var = 100;     // 全局变量

int main(void)
{
    int var = 10;  // 局部变量
    printf("%d\n", var);

    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

0x03 利用大括号限制变量作用域

使用大括号可以限制一个变量的作用域，在大括号内的变量就是局部变量。

其作用范围仅仅在这个打括号内，出了这个大括号就无效。

💬 代码演示：使用大括号限制变量的作用域

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0;
    {
        int a = 10;
        printf("大括号内 a 的值：%d\n", a);
    }
    printf("大括号外 a 的值：%d\n", a);

    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

这里仍然遵循局部变量优先原则，局部变量优先。

0x04 生命周期

变量创建和销毁之间的时间段，称为 生命周期 (Life Cycle)。

全局变量的生命周期和局部变量的生命周期是不同的：

• 全局变量：整个程序的生命周期。
• 局部变量：进入作用于生命周期开始，出了作用域生命周期结束。

💬 代码演示：局部变量的生命周期

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    {
        int a = 10;
        printf("%d\n", a);
    }   

    printf("%d\n", a);  // 出了作用域了
}

🚩 运行结果：(报错)

​

📌 [ 笔者 ]   王亦优 | 雷向明
📃 [ 更新 ]   2023.7.10
❌ [ 勘误 ]   /* 暂无 */
📜 [ 声明 ]   由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，
              本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！