C 语言变量详解：类型、命名规则、定义声明与内存管理

变量是程序可操作的存储区域名称。C 中每个变量有特定类型，决定其内存大小布局、可存储值范围及可应用操作集。

变量名由字母、数字、下划线组成，必须以字母或下划线开头。大小写字母不同，因 C 区分大小写。基于前章基本类型，有以下基本变量类型：

C 还允许定义其他变量类型，后续章节覆盖枚举、指针、数组、结构、共用体等。本章仅学习基本变量类型。

C 语言变量定义

变量定义告诉编译器在何处创建变量存储及创建多少存储。变量定义指定数据类型，包含一个或多个该类型变量列表：

type variable_list;

此处 type 必须是有效 C 数据类型（含 char、w_char、int、float、double、bool 或用户定义对象）；variable_list 可包含逗号分隔的一个或多个标识符名。有效声明示例：

int i, j, k;
char c, ch;
float f, salary;
double d;

int i, j, k; 声明并定义变量 i、j、k，指示编译器创建名为 i、j、k 的 int 类型变量。

变量可在声明时初始化（赋初值）。初始化由等号后跟常量表达式组成：

type variable_name = value;

示例：

extern int d = 3, f = 5; // d 和 f 的声明
int d = 3, f = 5; // 定义并初始化 d 和 f
byte z = 22; // 定义并初始化 z
char x = 'x'; // 变量 x 值为 'x'

无初始化器的定义：静态存储期变量隐式初始化为 NULL（所有字节值 0）；其他变量初始值未定义。

C 语言变量声明

变量声明向编译器保证存在给定类型和名称的变量，使编译器无需完整变量细节即可继续编译。变量定义仅在编译时有意义，链接时编译器需实际变量定义。

使用多文件且在其中一个文件定义变量（链接时可用）时，变量声明很有用。使用关键字 extern 在任何位置声明变量。虽然可在 C 程序中多次声明变量，但只能在一个文件、函数或代码块中定义一次。

示例

尝试下例，变量在顶部声明，但在 main 函数中定义初始化：

#include <stdio.h>
// 变量声明：
extern int a, b;
extern int c;
extern float f;
int main() {
    /* 变量定义： */
    int a, b;
    int c;
    float f;
    /* 实际初始化 */
    a = 10;
    b = 20;
    c = a + b;
    printf("c 的值 : %d \n", c);
    f = 70.0/3.0;
    printf("f 的值 : %f \n", f);
    return 0;
}

编译执行上述代码产生以下结果：

c 的值 : 30
f 的值 : 23.333334

相同概念适用于函数声明：声明时提供函数名，实际定义可在别处。例如：

// 函数声明
int func();
int main() {
    // 函数调用
    int i = func();
}
// 函数定义
int func() {
    return 0;
}

C 语言中的 Lvalue 和 Rvalue

C 中有两种表达式：

• lvalue —— 引用内存位置的表达式称为 "lvalue" 表达式。lvalue 可出现在赋值号左侧或右侧。

• rvalue —— rvalue 指存储在内存某地址的数据值。rvalue 是不能赋值的表达式，即 rvalue 可出现在赋值号右侧但不能出现在左侧。

变量是 lvalue，可出现在赋值号左侧。数值字面量是 rvalue，不可赋值，不能出现在赋值号左侧。看下面有效和无效语句：

int g = 20; // 有效语句
10 = 20; // 无效语句；编译时出错