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每日一个C语言知识：C 变量

news 2025/10/8 8:27:13

C语言变量详解

1. 什么是变量？

变量是程序中用于存储数据的内存位置。你可以把变量想象成一个有名字的盒子，里面可以存放各种类型的数据。

变量的三个基本属性：

名称：标识变量的唯一标识符
类型：决定变量存储什么类型的数据
值：变量中存储的具体数据

2. 变量的声明与定义

变量声明

告诉编译器变量的名称和类型，但不分配内存。

// 声明变量（不分配内存）
extern int external_var;  // 告诉编译器这个变量在其他文件中定义

变量定义

声明变量并分配内存。

// 定义变量（分配内存）
int age;
float salary;
char grade;

实际编程中，我们通常直接定义变量。

3. 变量的命名规则

必须遵守的规则：

由字母、数字和下划线组成
不能以数字开头
区分大小写
不能使用C语言关键字

良好的命名习惯：

使用有意义的名称
采用驼峰命名法或下划线分隔
避免使用单个字符（除了循环变量）

#include <stdio.h>int main() {// ✅ 良好的变量名int student_age;float account_balance;char first_initial;int numberOfStudents;  // 驼峰命名法// ✅ 可接受的简单情况int i, j, k;           // 循环变量int x, y;              // 坐标// ❌ 不好的变量名int a;                 // 无意义int 2nd_value;         // 以数字开头int float;             // 使用关键字return 0;
}

4. 变量的初始化

变量可以在定义时或定义后初始化。

#include <stdio.h>int main() {// 方式1：定义时初始化int age = 25;float height = 175.5;char grade = 'A';// 方式2：先定义后初始化int score;score = 95;// 方式3：同时初始化多个变量int x = 10, y = 20, z = 30;// 未初始化的变量包含垃圾值！int garbage;  // 危险：值不确定printf("年龄: %d\n", age);printf("身高: %.1f\n", height);printf("成绩: %c\n", grade);printf("分数: %d\n", score);// 注意：不要使用未初始化的变量// printf("垃圾值: %d\n", garbage); // 危险！return 0;
}

5. 变量的作用域

变量的作用域决定了在程序的哪些部分可以访问该变量。

局部变量

在函数或代码块内部定义的变量。

#include <stdio.h>void testFunction() {int local_var = 10;  // 局部变量printf("函数内 local_var = %d\n", local_var);{ // 代码块开始int block_var = 20;  // 块级局部变量printf("代码块内 block_var = %d\n", block_var);} // 代码块结束// printf("block_var = %d\n", block_var); // ❌ 错误：block_var在此不可见
}int main() {testFunction();// printf("local_var = %d\n", local_var); // ❌ 错误：local_var在此不可见return 0;
}

全局变量

在所有函数外部定义的变量。

#include <stdio.h>// 全局变量
int global_count = 0;void increment() {global_count++;printf("increment: global_count = %d\n", global_count);
}void decrement() {global_count--;printf("decrement: global_count = %d\n", global_count);
}int main() {printf("初始值: global_count = %d\n", global_count);increment();increment();decrement();printf("最终值: global_count = %d\n", global_count);return 0;
}

形式参数

函数定义中的参数。

#include <stdio.h>// a和b是形式参数
int add(int a, int b) {return a + b;
}int main() {int result = add(5, 3);  // 5和3是实际参数printf("结果: %d\n", result);return 0;
}

6. 变量的存储类别

auto（自动变量）

默认的存储类别，在函数内部定义。

#include <stdio.h>void demo_auto() {auto int x = 10;  // auto可省略int y = 20;       // 等价于 auto int y = 20;printf("x = %d, y = %d\n", x, y);
}

static（静态变量）

在程序整个生命周期内存在，但作用域不变。

#include <stdio.h>void counter() {static int count = 0;  // 只初始化一次count++;printf("调用次数: %d\n", count);
}int main() {counter();  // 输出: 调用次数: 1counter();  // 输出: 调用次数: 2counter();  // 输出: 调用次数: 3return 0;
}

register（寄存器变量）

建议编译器将变量存储在寄存器中（编译器可能忽略）。

#include <stdio.h>int main() {register int i;  // 建议将i存储在寄存器中for(i = 0; i < 1000; i++) {// 频繁使用的循环变量适合用register}return 0;
}

extern（外部变量）

声明在其他文件中定义的变量。

file1.c:

#include <stdio.h>int global_var = 100;  // 全局变量定义void print_global() {printf("global_var = %d\n", global_var);
}

file2.c:

#include <stdio.h>extern int global_var;  // 声明外部变量void modify_global() {global_var = 200;printf("修改后 global_var = %d\n", global_var);
}

7. 常量变量

使用 const 关键字定义不可修改的变量。

#include <stdio.h>int main() {// 常量变量const float PI = 3.14159;const int MAX_SIZE = 100;const char NEWLINE = '\n';printf("PI = %.5f%c", PI, NEWLINE);printf("MAX_SIZE = %d%c", MAX_SIZE, NEWLINE);// PI = 3.14;  // ❌ 错误：不能修改常量// 常量指针int x = 10, y = 20;const int *ptr = &x;  // 指向常量的指针printf("指针指向的值: %d\n", *ptr);// *ptr = 30;  // ❌ 错误：不能通过指针修改值ptr = &y;     // ✅ 正确：可以改变指针的指向return 0;
}

8. 变量使用的最佳实践

示例：学生成绩管理系统

#include <stdio.h>// 全局常量
const int MAX_STUDENTS = 50;
const float PASSING_GRADE = 60.0;// 全局变量
int student_count = 0;void add_student(float *scores, int *count) {if (*count >= MAX_STUDENTS) {printf("错误：已达到最大学生数！\n");return;}float score;printf("请输入学生分数: ");scanf("%f", &score);scores[*count] = score;(*count)++;student_count = *count;printf("成功添加学生！当前总数: %d\n", student_count);
}void display_statistics(float *scores, int count) {if (count == 0) {printf("暂无学生数据！\n");return;}float sum = 0, average;int pass_count = 0;for(int i = 0; i < count; i++) {sum += scores[i];if (scores[i] >= PASSING_GRADE) {pass_count++;}}average = sum / count;printf("\n=== 统计信息 ===\n");printf("学生总数: %d\n", count);printf("平均分: %.2f\n", average);printf("及格人数: %d\n", pass_count);printf("及格率: %.1f%%\n", (float)pass_count / count * 100);
}int main() {// 局部变量float student_scores[MAX_STUDENTS];int current_count = 0;int choice;do {printf("\n=== 学生成绩管理系统 ===\n");printf("1. 添加学生成绩\n");printf("2. 查看统计信息\n");printf("3. 退出\n");printf("请选择操作: ");scanf("%d", &choice);switch(choice) {case 1:add_student(student_scores, &current_count);break;case 2:display_statistics(student_scores, current_count);break;case 3:printf("感谢使用！\n");break;default:printf("无效选择！\n");}} while(choice != 3);return 0;
}

9. 常见错误与注意事项

#include <stdio.h>int main() {// ❌ 常见错误1：使用未初始化的变量// int uninitialized;// printf("%d\n", uninitialized); // 危险！// ❌ 常见错误2：变量名拼写错误// int studentAge = 20;// printf("%d\n", studentage);    // 错误：应该是studentAge// ❌ 常见错误3：超出变量作用域// {//     int temp = 100;// }// printf("%d\n", temp);          // 错误：temp已超出作用域// ❌ 常见错误4：修改常量// const int MAX = 100;// MAX = 200;                     // 错误// ✅ 正确做法int score = 0;                    // 总是初始化变量const int MAX_SCORE = 100;        // 常量使用大写int student_count = 0;            // 使用有意义的名称printf("程序正常运行！\n");return 0;
}