http://blog.csdn.net/daheiantian/article/details/6219590 2011 无论学习哪一种语言,都免不了要讨论这些问题。而且这些问题,深究起来有时也让我们很迷惑。
标识符的定义无需多讲,只需注意不仅仅是指变量,还有函数,标签等。
1. 标识符的作用域
作用域是指允许对标识符进行访问的位置范围。按照C99(章节6.2.1),C语言的作用域共有 4 种类型:文件作用域、代码块作用域、函数作用域、函数原型作用域。
类型
|
位置
|
说明
|
文件作用域 (file) |
在所有 代码块和参数列表 之外 |
整个文件内都可以访问 |
代码块作用域 ( block) |
在“代码块”或者“函数的参数列表”内部 |
只有所在的代码块内可以访问 |
函数作用域 (function) |
函数体内 |
具有此作用域的只有一种语句:只有goto语句要使用的“语句标签”。简化为一条规则:一个函数中的语句标签(即label)不可相同。 |
函数原型作用域 (function prototype) |
声明的函数原型的参数列表中(注意与“函数定义”不同) |
由于函数原型的参数名称可以省略,即使不省略,也不要求和“函数定义”中的形参列表中名称相同。 只有一种情况会发生冲突:参数列表中的有重复的变量名。(这时编译报错: redefinition of parameter ) |
说明:当出现两个标识符名称相同的情况,而且都属于同一个命名空间,那么在内层代码块,内层的那个标识符会隐藏外层的那个标识符。
举例说明并分析:
- int my_func(int a, int b); /* myfunc是“文件作用域”;a,b是 “函数原型作用域” */
- int a;/* a是文件作用域。 注意:虽然上面的函数原型中将参数名称声明为a, 但是由于作用域不同,是合法的。下一行的b也是这种情况 */
- static int b; /* b是文件作用域 */
- int d( int n ){ /* d是“文件作用域”。因为这是函数定义,而不是函数原型,所以形式参数n 是“代码块作用域” */
- /* 由于形式参数中已经声明n,那么在函数体内的最外层变量的名称就不能再为n,因为同一个作用域内不允许对同一个变量进行多次声明。
- 如果声明,编译器会提示重复声明变量。(在某些较老版本的编译器是允许的,但是C99标准是不允许的)
- 在不同的作用域内可以 */
- int f; /* f是代码块作用域 */
-
- int g(int k); /* 函数原型,位于函数体代码块内。声明的函数名称g是“代码块作用域”,参数k是“函数原型作用域” */
-
- my_label: /* 定义一个label,是“函数作用域” */
-
- ... /* 下面的代码块可以是while循环、for循环或if语言等等*/
- {
- int f, g, i; /* 都是代码块作用域,而且只是在内层代码块,在外层代码块不可见 */
- /* 对于f,外层已经存在f,这里会隐藏掉外层的f,即在这个内层代码块中无法访问外层的f */
- int n; /* 代码块作用域,由于这里已经不是函数体内的最外层,所以可以声明与函数的形式参数同名的变量,
- 同样会隐藏掉外层的变量n */
- }
- ... /* 另外一个 代码块 */
- {
- int i; /* 代码块作用域,虽然上面的一个内层代码块中已经存在i,但是由于这两个代码块不存在嵌套关系,所以也不存在隐藏现象 */
- }
- }
注意事项:
1. 注意函数原型中的参数是“函数原型作用域”,而函数定义中的参数是“代码块作用域”。例如上面代码中第一行的a,b和函数定义中的 n
2. 由于函数定义中参数是“代码块作用域”,所以在函数体内的最外层的变量名称不能再为n,但是内层嵌套的代码块变量名称可以为n。虽然这条特性在某些较老版本的编译器中是可以的,但是在ANSI C中师不允许的。
3. 变量的隐藏只是针对嵌套的作用域,对于不嵌套的作用域就没有这个说法。例如上面例子中的变量 f 是嵌套的,而 i 是不嵌套的,所以内层的 f 会隐藏掉外层的 f ,但是 i 不会相互隐藏。
2. 标识符的命名空间
命名空间是为了解决 “在相同作用域内如何区分 相同的标识符”。 说明:①只有在相同作用域的情况下才能使用到命名空间去区分标识符,在嵌套的作用域、不同的作用域区分标识符都用不到命名空间的概念。 ②在相同的作用域内,如果命名空间不同,标识符可以使用相同的名称。否则,即如果命名空间不同,编译器会报错,提示重复定义。
按照C99(章节6.2.3),命名空间可以分为四种:
2.1 所有的标签(label)都属于同一个命名空间。 说明:①在同一个函数内,你的标签不能相同。②在同一个函数内,标签可以和其他变量名称相同。因为它们所属的命名空间不同。
2.2 struct、enum和union的名称,在C99中称之为tag,所有的tag属于同一个命名空间。 也就是说,如果你已经声明struct A { int a }; 就不能在声明 union A{ int a };
说明:之所以让所有的tag组成一个命名空间,由于Tag前面总是带struct,enum或union关键字,所以编译器可以将它们与其他的标识符区分开。
2.3 struct和union的成员属于一个命名空间,而且是相互独立的。例如:如果你已经声明struct A { int a }; 其成员的名称为a,你仍然可以声明 struct B{ int a };或者union B{ int a };
说明:之所以让struct和union的成员各自成为一个命名空间,是因为它们的成员访问时,需要通过 "."或"->"运算符,而不会单独使用,所以编译器可以将它们与其他的标识符区分开。由于枚举类型enum的成员可以单独使用,所以枚举类型的成员不在这一名称空间内。
2.4 其他所有的标识符,属于同一个名称空间。包括变量名、函数名、函数参数,宏定义、typedef 的类型名、enum的 成员 等等。 注意:如果标识符出现重名的情况,宏定义覆盖所有其它标识符,这是因为它在预处理阶段而不是编译阶段处理。除了宏定义之外其它类别的标识符,处理规则是:内层作用域会隐藏掉外层作用域的标识符。
举例说明并分析:
- ">#include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
-
- int main(){
- struct A{ /* “结构体的tag”和“结构体成员”不在同一个命名空间,所以名称可以相同 */
- int A;
- };
- union B{ /* 根据第二条,这个union的tag不能是A,但是根据第三条,其成员的名称可以与struct A的成员名称相同 */
- int A;
- };
- struct A A; /* “结构体的tag”和“普通变量”不在同一个命名空间,所以名称可以相同 */
- union B B; /* 上面的“结构体变量”和 这行的“联合体变量”属于同一个命名空间,名称不能相同,即不能是 union B A */
- int my_label = 1; /* “普通变量”和“标签”不属于同一个命名空间,所以名称可以相同 */
- A.A = 1;
- B.A = 20;
- printf("B.A == %d /n/n", B.A);
-
- my_label: /* 这里label 的名称与上面变量的名称 相同 */
- printf("A.A == %d /n", A.A);
- A.A +=1;
- if(A.A <= 5){
- goto my_label;
- }
-
- system("pause");
- return EXIT_SUCCESS;
- }
运行结果为:
- B.A == 20
-
- A.A == 1
- A.A == 2
- A.A == 3
- A.A == 4
- A.A == 5
《C语言中标识符的作用域、命名空间、链接属性、生命周期、存储类型(下)》: http://blog.csdn.net/daheiantian/archive/2011/01/20/6222216.aspx
本文链接:http://blog.csdn.net/daheiantian/archive/2011/01/16/6219590.aspx
3. 标识符的链接属性 主要用于处理多次声明相同的标识符名称后,如何判断这些标识符是否是同一个。 原文对链接属性(linkage)的定义如下:An identi?er declared in different scopes or in the same scope more than once can be made to refer to the same object or function by a process called linkage. 注意:链接属性(linkage)是相对于相同的标识符名称来说的,对于不同的标识符,没有链接属性。 按照C99(章节6.2.2),链接属性分为三种:external(外部的), internal(内部的), none(无)。 类型 | 说明 | 默认(即不使用extern和static) | 外部 external | 同一个标识符,即使在不同的文件中,也表示同一个实体。 | ①具有文件作用域的变量和函数。 ②代码块作用域内部的函数声明 | 内部 internal | 同一个标识符,仅仅在同一个文件中才表示同一个实体。 | 无(如果不使用static,那么默认没有内部链接属性的标识符。只有被static修饰的具有文件作用域的标识符,才具有internal链接属性) | 无 none | 表示不同的实体 | 所有其他的标识符。如:函数的参数、代码块作用域的变量、标签等 |
extern和static的使用: 3.1 文件作用域的变量和函数定义,即在所有 代码块和参数列表之外的标识符,使用static修饰,则具有 内部链接属性。 3.2 一个标识符声明为extern,并且前面已经对同一个标识符进行了声明,那么 ①如果前一个声明时internal或者external,那么后一个声明与前一个相同。(即尽管后一个使用了extern,但其链接属性由前一个决定)。 ②如果前一个声明为none,或者前一个声明在当前作用域不可见,那么这个标识符的链接属性为external。 举例说明并分析:(注意所有文件都在同一个工程中) -
- int a=1 ;
- int b=1;
-
- void print_in_test1(){
- static int a;
- extern int b;
-
- printf("test1.c: a == %d /n", a);
- printf("test1.c: b == %d /n", b);
- }
-
-
-
- static int a=2;
-
- void print_in_test2(){
- extern int a;
- int b =2;
- printf("test2.c: a == %d /n", a);
- printf("test2.c print_in_test2() : b == %d /n", b);
- }
-
- void print2_in_test2(){
- extern int b;
- printf("test2.c: b == %d /n", b);
- }
-
-
- #include
- #include
-
- extern int a;
-
- void print_in_test1();
-
- int main(int argc, char *argv[])
- {
-
- void print_in_test2();
- void print2_in_test2();
-
- printf("main.c: a == %d /n", a);
- print_in_test1();
- print_in_test2();
- print2_in_test2();
-
- system("PAUSE");
- return 0;
- }
运行结果: - main.c: a == 1
- test1.c: a == 0
- test1.c: b == 1
- test2.c: a == 2
- test2.c print_in_test2() : b == 2
- test2.c: b == 1
3.3 如果不使用static和extern: 1.对于函数声明:一定是external,无论是否在代码块内部。 2.对于变量声明:如果在 代码块外,则是 external;否则是none 例子可以参照上面的程序代码,《main.c》中声明函数原型时,print_in_test1()在main函数外,print_in_test2()和print2_in_test2()在main函数内,虽然位置不同,但都是external的,都会正确链接到相应的函数。 4. 变量的生命周期、存储类型 变量的生存期(Storage durations),也就是变量的生命周期(lifetime),可以理解为:程序运行期间,变量从分配到地址 到 地址被释放 这一过程。 更具C99描述,变量的生存期分为三种类型:static(静态), automatic(自动), and allocated(动态分配)。 1. 属于文件作用域(即external或internal链接属性)、以及被static修饰的变量,具有static静态生存期。 2. 链接属性为none,并且没有static修饰 的变量,具有automatic自动生存期。 3. allocated动态分配生存期,是指使用malloc函数,在进程的堆空间分配内存的变量。 说明: 4.1 生命周期、存数类型 都是针对变量,对于函数等其他标识符没有这个说法。 因为在程序运行期间,只有变量才需要分配内存和释放内存,其他的诸如函数等都不需要。 4.2 变量的生命周期和存储类型密切相关。 ① 静态生存期的变量存储在静态内存中。其中使用static修饰的变量,在C语言书籍中也被称为“静态变量”。静态存储的变量,在程序运行之前就已经创建,在程序整个执行期间一直存在,如果声明时没有被显式的初始化,就会被自动初始化为0。 注意:静态变量当然是属于静态存储方式,但是属于静态存储方式的变量不一定就是静态变量, 例如外部变量虽属于静态存储方式,但不一定是静态变量,必须由 static加以定义后才能成为静态变量。 ② 自动生存期的变量存储于栈或寄存器中。其中在代码块内部声明的变量,在C语言书籍中也被称为“自动变量”,使用auto修饰符,默认可以省略。对于自动存储的变量当程序执行到含有自动变量的代码段时,自动变量才被创建,并且不会被自动初始化,代码段执行结束,自动变量就自动销毁,释放掉内存。如果代码段被反复执行,那么自动变量就会反复被创建和销毁。注意这一点和静态变量不同,静态变量只创建一次,到程序结束才销毁。 ③ 动态分配生存期的变量存储于堆中,也不会被自动初始化,使用free函数释放内存。 4.3 修改变量的存储类型(如用static将自动变量变为静态变量),并不会修改变量的作用域,变量的作用域仍然有其声明的位置决定。 4.4 变量的存储类型修饰符一共有五个:static、auto、register、extern、typedef。 4.5 函数的形式参数,如果使用修饰符,只能使用register修饰,表示运行时参数存储在寄存器上。注意:形式参数是不能用auto修饰的。 5. 总结 下图为一个变量声明,在 不同的作用域 对应的其他属性: 作用域 | 声明位置 | 链接属性 | 存储类型 | 默认初始化值 | 使用static修饰 | file | 在所有“代码块”和“参数列表”之外 | external | static | 0 | internal | block | 在“代码块”或者“函数的参数列表”内部 | none | automatic | 形式参数 调用时被初始化;代码块内部的不自动初始化 | none | function | 函数体内 | --------- | -------- | 标签,不需要初始化 | --------- | function prototype | 声明的函数原型的参数列表中(注意与“函数定义”不同) | --------- | -------- | 不需要初始化 | --------- |
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