6.5变量作用域和变量存储类别（教案）-《C语言程序设计》同步教学（电子工业版）

课程单元教案 本课编号 19 本课课时 2学时 内容提要 项目6 函数应用 任务5 变量作用域和变量存储类别 教学目的 1、掌握局部变量和全局变量的定义、语法和功能； 2、掌握动态变量和静态变量的定义、语法和功能。 知识能力 结构 掌握局部变量和全局变量的用法；掌握动态变量和静态变量的用法。 教学重点 难点 重点：变量作用域 难点：变量存储类别。 教学手段 方法 教学方法：项目任务驱动教学法、提问式、启发式 教学手段：课堂讲授法、操作演示法、多媒体教学 思考题与 习题 1、局部变量和全局变量的区别。 2、动态变量和静态变量的区别。 教学内容进程设计 项目导入：综合实践6 学生成绩管理系统功能模块化设计 项目描述：利用自定义函数将学生成绩管理系统中的功能独立出来，进行模块化设计。 问题导入：全局变量在学生成绩信息系统功能模块化设计中的应用？ 根据课前预习及搜集的资料，对函数的概念有一个初步的了解，以方便进行下面知识内容的学习。 任务5 变量作用域和变量存储类别 5.1 局部变量和全局变量 Ｃ语言中的变量，按作用域范围可分为：局部变量和全局变量。 1. 局部变量 局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的，其作用域仅限于函数内。 说明： （1）所有函数中定义的局部变量，都只能在本函数中使用。主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的变量。 （2）形参变量是属于被调函数的局部变量，实参变量是属于主调函数的局部变量。 （3）允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰。 （4）在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。 例1：局部变量的使用。 main(){ int i=2,j=3,k; k=i+j; {int k=8; printf("%d ",k);} printf("%d ",k);} 结论：第一个k输出结果是8，第二个k输出结果所示5，同一个变量名作用域不同。 2. 全局变量 全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。全局变量不属于任何一个函数，其作用域是整个源程序。 说明：（1）在同一源文件中，允许全局变量和局部变量同名。在局部变量的作用域内，全局变量将被屏蔽而不起作用。 （2）如果全局变量定义点之前的函数需要引用这些变量，应在函数内对被引用的全局变量进行说明。说明的一般形式为： extern 数据类型 全局变量[，全局变量2……]； 例：输入长方体的长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积及表面积。 #include<stdio.h> int s,v; void vs(int a,int b,int c) { v=a*b*c; s=2*(a*b+b*c+a*c); } main() { int l,w,h; printf(" input length,width and height： "); scanf("%d%d%d",&l,&w,&h); vs(l,w,h); printf("v=%d s=%d ",v,s);} 变量v,s为全局变量，作用域包括两个函数。 例：全局变量的定义与说明。 int vs(int xl,int xw) { extern int xh; /*全局变量xh的说明*/ int v; v=xl*xw*xh; /*直接使用全局变量xh的值*/ return v; } main() { extern int xw,xh; /*全局变量的说明*/ int xl=5; /*局部变量的定义*/ printf("xl=%d,xw=%d,xh=%d,v=%d",xl,xw,xh,vs(xl,xw)); } int xl=3,xw=4,xh=5; /*全局变量xl、xw、xh的定义*/ 全局变量xl,xw,xh定义在函数后面，需要使用关键字extern进行作用域扩充说明。 例：全局变量与局部变量同名。 int a=3,b=5; /*a,b为全局变量*/ max(int a,int b) /*a,b为局部变量*/ { int c; c=a>b?a:b; return(c);} main() { int a=8; printf("%d ",max(a,b));} 变量a和b既有全局变量定义，又有局部变量定义。当变量同名，在应用中局部变量优先于全局变量。 5.2 动态变量和静态变量 1.变量分类 变量按照存储位置不同可分为：动态存储变量和静态存储变量。 2. 自动变量（auto） 定义格式：[auto] 数据类型 变量表； 说明：（1）函数及复合语句中的局部变量，如没有声明为static存储类别，都是动态分配存储空间的。 （2）在调用函数时系统会给自动变量分配存储空间，函数调用结束时自动释放。 （3）定义而不初始化，则其值是不确定的。如果初始化，则赋初值操作是在调用时进行的，且每次调用都要重新赋一次初值。 3. 静态局部变量 定义格式： static 数据类型 变量表； 例：自动变量与静态局部变量的存储特性。 void auto_static(void) { int var_auto=0; /*动态变量：每次调用都重新初始化*/ static int var_static=0; /*静态局部变量：只初始化1次*/ printf("var_auto=%d,var_static=%d ",var_auto, var_static); ++var_auto; ++var_static; } main() { int i; for(i=0; i<5; i++) auto_static(); } 说明：（1）静态局部变量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。 （2）定义时自动赋以０值（整型和实型）或‘\0’（字符型）；且每次调用它们所在的函数时，不再重新赋初值，只是保留上次调用结束时的值。 4. 静态全局变量和非静态全局变量 全局变量全部存放在静态存储区，在程序执行过程中它们占据固定的存储单元，而不动态地进行分配和释放。可分为两种： （1）静态全局变量──只允许被本源文件中的函数引用 格式：static 数据类型 全局变量表； （2）非静态全局变量──允许被其它源文件中的函数引用 格式：数据类型 全局变量表； 其它源文件中的函数，引用非静态全局变量时，需要在引用函数所在的源文件中进行说明： extern 数据类型 全局变量表； 在函数内的extern变量说明，表示引用本源文件中的全局变量； 而函数外（通常在文件开头）的extern变量说明，表示引用其它文件中的全局变量。 5. 动态存储方式和静态存储方式的比较 static对局部变量和全局变量的作用不同： （1）对局部变量 ： 使动态存储方式改变为静态存储 ； （2）对全局变量 ： 使变量局部化，但仍为静态存储 ； （3）凡有 static 说明的，其作用域都是局限的。 例：静态变量的使用。 main() { int f(int a); int a=1,i; for(i=0;i<3;i++) printf("%4d",f(a)); } int f(int a) { int b=0; static int c=3; b++;c++; return(a+b+c); } 从运行结果可以看出，函数f中定义的变量c为静态变量，其值在上次调用结束会保留结果。 例：静态变量和全局变量的使用。 #include "stdio.h" int n=1; void func(){ static int x=4; int y=10; x=x+2; n=n+10; y=y+n; } main(){ static int x=5; int y; y=n; func(); printf("n=%d ",n); func(); printf("n=%d ",n); } n为全局变量，作用域是两个函数。变量x分别在两个函数中定义，为静态局部变量，分别在各自函数中有效。 随堂实训练习：读程序题，判断结果。 教学小结 1.掌握全局变量和局部变量的特点和区别； 2.掌握动态变量和静态变量的特点和区别。 学科网（北京）股份有限公司 $$