第8章 函数(五)变量的分级保护

 

 

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       上一节我们在全局变量和局部变量难以取舍的矛盾中结束,其实在现实世界中,存在着许多矛盾,他们是如此的对立,但是又同时存在,缺一不可.

       比如:生和死,甜和苦,真和假,男和女,笑和苦,实在是太多了,他们是对立着,同时又统一着,不是吗?人分男和女;人人生娃,都想要男的,没有女娃可以吗?哈哈,矛盾啊矛盾!!!

       我要说的就是局部变量和全局变量各有优点,我们都需要;不一定要否定掉其中的一个,只不过到底用哪一种,需要我们程序员自己选择罢了.也就是变量该如何被共享和保护应该由程序员自己决定,而且必须能由程序员决定;对于一个变量,程序员必须有足够的权利去决定,它让哪些程序或函数使用,同时又不让哪些程序或函数使用.

       于是在C程序设计中，采用了变量分级保护的思想。什么是分级保护的思想呢？举个例子吧：

       对于我个人，有些事情，除了自己，不想让任何人知道的，这样的信息就是我的绝密！而有些事情，除了家人，就不想让外人知道了，这样的信息对我来说就是机密！另外的一些事情，是可以让任何人知道的，这样的信息就是公告了！我们常说:该你知道的,告诉你;不该你知道的,别打听,否则会大祸临头的.个人的信息就这样被我简单的分成了3个保密级别:绝密、机密和公告。这就是我所谓的信息分级保护的思想。更确切的说是分区域或分范围的保护，这里的范围有3个：个人、家庭、全社会。我的信息受到了分级思想的保护，从而不会被不该知道的人知道。

       回到C程序设计中来，我们的变量作为程序中的信息，也应能被分级保护；而在第2节中，我们说到程序分4级：工程---文件---函数---复合语句块，因此变量根据定义位置的不同,分4级进行保护，使其不被不该使用它的程序见到它，或者说存取它。

       详细的,在C程序设计中，我们为变量设定的4级保护是：

       块级的变量：相当于最严密的绝密级保护，变量定义在某个块的"{"处,就是块级变量。它只能被定义它的复合语句块中的语句读写;在块内部定义变量时,你可以在变量的定义语句前面加上如下3个词之一：(1)、auto (2)、register (3)、static。 auto说白了就是普通变量,以前我们定义的变量全部是auto变量,写不写auto无所谓。register是寄存器局部变量，初学者不必理解和使用它.而在变量的定义语句加上static后,该变量就定义成了静态的块局部变量.
举例如下:
       #include<stdio.h>
       void main()
       {
        auto int i=1;/*函数局部变量*/
      
        do
        { auto int j=1;/*块局部变量,auto可以省略,即写成int j=0;是一个意思*/
          static k=1;/*块静态局部变量*/
          i++;
          j*=i;
          k*=i;
          printf("j=%d,k=%d/n",j,k);
        }while(i<5);
       printf("k=%d/n",k);/*这句是错误的,因为它试图读取内层块的局部变量k,运行时应该注释掉*/
       getch();
       }
       在后面的章节,我们会专门说明静态变量的作用。

       函数级的变量：同样相当于最严密的绝密级保护，变量定义在某个函数的"{"处,,就是函数级的变量。它只能被定义它的函数中的语句读写;在函数内部定义变量时,你可以在变量的定义语句前面加上如下3个词之一：(1)、auto(2)、register(3)、static局部变量。我们看到函数级和块级的种类是完全相同的.一对{}就像复合语句或函数的外壳一样,保护着它内部定义的变量不被外界存取.

       文件级的变量：相当于机密级，当我们的变量定义在所有函数之外,也就是你定义了一个全局变量,之后,在全局变量定义语句的最前面加上static，就是static(静态)全局变量。这种变量的读写权限比起函数级的变量进一步放松了，即从函数级扩大到文件级。

       工程级的变量：相当于公告级，当我们的变量定义在一个文件的所有函数之外,也就是你定义了一个全局变量,我们知道，函数之外定义的变量是全局变量，当你的全局变量的定义语句前不用static限定时,那么全局变量可以被你的工程中的每一个函数读取和修改。而上面冠以static的全局变量只能被他所在文件的函数读写。这就是static全局变量和全局变量的区别所在，本章的例子----程序5中的变量a,b就是全局变量。当然如何在定义全局变量的文件之外使用该全局变量，还是有些麻烦的，详见后面关于可见性的描述。



       还有一些概念，进一步描述一下：:
       块级和函数级的变量,在定义它的{}中,可以使用,或者说只有定义它的{}可以看见它,{}之外不可见,不可使用。

       文件级的变量,在定义它的文件中,可以使用,或者说只有定义它的文件中的函数可以看见它,其他文件中的函数见不到它。

       工程级的变量,在定义它的工程中,可以使用,或者说只要是工程函数都有可能可以看见它,即对所有文件中的函数公开.注意有可能这3个字，将会引出extern的讲解（To be continued............）。

       如此我们就有了变量可见性的概念,可以看出，由于定义位置不同，因而变量受到不同级别的保护,于是可见性就不同了.



       变量可以被见到,就可以被使用,或者说变量就可以被存取,我们说变量此时起作用了,

       一般的函数级的变量,在定义它的函数中,起作用,

       一般的文件级的变量,在定义它的文件中,起作用,

       一般的工程级的变量,在定义它的工程中,起作用,

       我们看到各种级别的变量起作用的区域时不同的,这就是所谓作用域的概念. 我们看到作用域有大有小，作用域也有4个，从大到小是：工程区域、文件区域、函数区域、块区域。这4个区域存在包含的关系。我们说块在最内层，而工程区域在最外层。



       变量的可见性和它的作用域大部分情况下是一致的,但是也存在这种情况,即在内层块中定义的变量，隐藏了外层块中同名的变量。一般情况下，没有办法引用被隐藏的变量。