C语言变量与常量

跟着肯哥（不是我）学C语言的变量和常量、跨文件访问、栈空间
栈空间还不清楚，期待明天的课程内容

C变量

变量（Variable）是用于存储和表示数据值的名称。
主要包括四个环节：定义、初始化、声明、使用
在我刚学C语言的时候，看的网课就专门强调了定义、声明和初始化。
在看这次学习营内容的时候，我对这些内容也已经很模糊了。
变量的定义是指在使用前对变量进行声明和初始化的过程。
也就是说，存在包含关系：

关于声明和初始化，我还记得当初学的时候，老师专门强调了这俩不是一回事。

变量定义

定义包括三部分：变量类型、变量名和初始值（可选）

• 如果没有初始值，那就是声明
• 如果有初始值，那就是初始化

变量类型（Variable Type）指定了变量所存储数据的类型和大小。

也就是我们熟知的int、double那些东西。
根据昨天的学习内容，布尔类型的关键字不是bool，而是_Bool。（我在此之前都以为是bool）。‍

变量名（Variable Name）是给变量起名称，用于在程序引用该变量：由字母、数字、下划线组成，首字符不能是数字，不能与C语言内置关键字重名。

sizeof是一个关键字，不是运算符，也就是说它不是函数，它是在编译时就计算出结果的而不用等待运行时。
C语言内置关键字是不包含malloc的。因为学数据结构的时候经常用到，我之前以为它是的。

初始值（Initial Value）是可选的，用于给变量赋予一个初始值。如果在定义时没有提供初始值，变量将有一个未知的、未初始化的值。此时，变量的值是不确定的，需要在使用前对其进行赋值。

为了避免未初始化带来的问题，建议是：

• 初始化：单文件内使用时
• 声明：在跨文件定义、使用变量时

变量作用域

块作用域、函数作用域、文件作用域、全局作用域。
内层的作用域会隐藏外层的作用域。
下面这个例子除了文件作用域都用上了：

变量还有个“先声明，后使用”的问题。平时写代码的时候，只要在使用之前定义，就不会出问题。
在学着给51单片机写代码的时候，就出现问题了：变量的定义要放在整个代码块的最前面，否则无法通过编译。

int main() {
    int a=0;
    a=1;
    int b=0;
    b=1;
    return 0;
}

上面的代码在C98老版本之前时无法通过编译的。
正确做法应该是把可能用到的定义，一起放到前面：

int main() {
    int a=0;
    int b=0;
    a=1;
    b=1;
    return 0;
}

在老版本，即使是for循环括号里的第一个参数，也不能定义变量。现在的版本是允许的。
根据我做题的经验，这也是件好事，提醒自己一个良好的代码规范。在做算法题的时候，如果在for内定义变量，可能会出现频繁的申请释放，导致运行时间较长。

C常量

常量的值在程序执行过程中不能改变，是不可变的；这也是与变量的最大区别。

常量使用

常量使用方法有两种：直接使用、定义后使用

无需定义，直接使用：

int a = 1;
int b = 2;
int c;
c = a + b + 10; // 这个10其实就是一个常量

10是常量这件事情，初学的时候当耳旁风了。现在回头专门说明这么一件事，才回想起来。

常量定义

与变量定义类似，不同的是常量定义需要用const关键字修饰。
这种方式将常量定义为具有特定类型和常量性质的变量，并使用const关键字标识。

const float PI = 3.14159;

这种方法定义的常量具有类型，可以直接参与表达式的计算和类型检查。
之前不理解为什么要有常量，使用很不方便。而且已经有define了，为什么还要有const。或许支持类型检查就是原因之一。
还有一种很少在课本上出现的定义方式：枚举enum。

可以看出，枚举实际上也是一个int类型。
无论是const还是enum，都要遵循“先声明后使用”的原则。

常量的作用

避免魔法数

通过使用常量来表示特定的数值或字符，可以避免在代码中直接使用未经解释的“魔法数”。
我也是第一次听说这个词，意思是难以理解的数字。

优化内存和存储

定义为常量的代码可能会直接纳入以Flash为存储媒介的ROM中，从而节省了宝贵的RAM空间。（肯哥原话）
期待即将学到的RAM/ROM的内容。

define

包括我看的网课跟实体书，讲常量的时候都会把#define作为一种常量定义方式。
#define的本质是文本替换，是一个宏定义的行为，并不是定义变量的行为

多文件编写

之前了解的多文件只是：头文件放结构体定义和函数声明，一个源文件放具体的函数定义，在用到这些函数的其他源文件中直接包含头文件即可。
但不清楚怎么共享变量。虽然了解过extern，但感觉这样耦合度太高，很容易出问题。
下面是肯哥讲的利用头文件共享变量的方式：

下面是肯哥原话

全局变量、常量：全局变量是在一个文件中定义，但在其他文件中声明的变量。通过在其他文件中使用extern关键字声明该变量，就可以在其他文件中访问该全局变量。需要注意的是，全局变量对于整个程序是可见的，因此需要小心处理全局变量的使用，以防止命名冲突或意外修改。
头文件：可以头文件来共享变量的定义和声明。在一个头文件中定义变量，然在多个文件中包含该头文件，以实现对变量的访问。，应在一个文件中进行变量的实际定义，而在其他文件中只进行声明。
例如，在共享变量的头文件中声明一个变量：

// shared.h
extern int x // 只声明变量x
// 可以在其他文件中包含该头文件，以便访问变量x

然后，在一个源文件中定义该变量：

// file1.c
#include "shared.h"
int x = 10;

在其他源文件中包含头文件，即可访问（使用）该变量：

// file2.c
#include "shared.h"
// 可以在该文件中访问变量x