2.3 声明和初始化

1. 声明 (Declaration)

声明是一种引入一个或多个标识符 (Identifier) 到程序中，并指定其含义及属性的 C 语言构造。 最简单的声明包括两部分：类型说明符 (Type Specifier) 和标识符。

int a;  // "int"是类型说明符，"a"是标识符

相同类型的对象可以在一起声明：类型说明符 标识符 1, 标识符 2, 标识符 3, ... , 标识符 n;
但不推荐这种做法，尤其是类型较复杂时。

int a, b, c; // 声明三个 int 类型的对象

2. 初始化 (Initialization)

对象声明可以通过名为初始化的步骤提供其初始值。

int a = 3;
int b = {3}; // 可选地用花括号环绕

此后 a 和 b 的值都为 3。

3. 习题

#10218

⚡2⏳2

下面的声明混用了本页讲过的几种写法。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 3;
    int b = {3};
    int c = (3);
    int d = {3,};
    int e = {3, 4};
    int f = {};

    printf("%d %d %d %d %d %d\n", a, b, c, d, e, f);
    return 0;
}

1. 先用 gcc -std=c17 -Wall -Wextra 编译，记下警告；再加上 -pedantic-errors 编译，记下错误。哪些写法在 C17 下不合法？
2. 在能通过编译的前提下写出输出。{3,} 末尾多出的逗号带来了什么？
3. 把 int a = 3, b, c; 与 int a = 3, b = 4, c = 5; 各写一遍，指出其中哪些对象得到了初始值。
4. 初始化不是赋值：写 int x = {3}; 合法，而先声明再写 x = {3}; 不合法。编译核对后者的报错，并说明这两种写法在语义上的区别（初始化发生在对象创建时，赋值发生在对象已经存在之后）。

验收：不加 -pedantic-errors 时只出现一条 excess elements in scalar initializer 警告，输出为 3 3 3 3 3 0；加上 -pedantic-errors 后，{3, 4} 与 {} 各报一条 error；x = {3}; 的报错是 expected expression before '{' token。

#10219

⚡3⏳3

同一条声明里的多个声明符按从左到右的顺序处理，初始化式只能使用已经处理过的名字。编译下面的程序。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 3, b = a + 1;
    int *p = &a, q = b * 2;

    printf("%d %d %d %d\n", a, b, (int)sizeof *p, q);
    return 0;
}

1. 写出输出。p 和 q 是同一类型吗？sizeof *p 与 sizeof q 分别是多少？

2. 单独编译下面的函数，抄下 error 并解释：为什么初始化式里看不到同一行后面才声明的 base。

   int main(void) {
       int doubled = base * 2, base = 10;
       return doubled + base;
   }

3. 把 int a = b, b = 1; 单独编译，抄下 error。再把它拆成两行、调整顺序，使程序合法并输出 a = 1, b = 1。

4. 把 int *p = &a, q = b * 2; 拆成两行分别声明。说明为什么本页不推荐 int *p, q; 这类写法：星号只修饰紧跟其后的那个声明符。

5. 下面的函数每次调用都返回 1：

   int next_id(void) {
       int id = 0;
       id = id + 1;
       return id;
   }

   调用三次并打印，确认结果。把 int id = 0; 改成 static int id = 0; 后重新运行，结果变为 1、2、3。用初始化的发生时机解释这一差别。这一问涉及存储期，属于第 15 章的内容，可以跳过。

验收：第 1 问 printf 输出 3 4 4 8，其中 8 是 q 的值，sizeof *p 与 sizeof q 都是 4；第 4 问拆开后 sizeof p 为 8、sizeof q 为 4；第 5 问前一种写法三次都打印 1，后一种打印 1、2、3。

#10220

⚡3⏳3

写一个收款程序 receipt.c，全部金额用整数分表示，避免浮点误差。

程序里固定以下数据：单价 1250 分，数量 3 件，折扣率 10%，税率 6%（用千分之 60 表示，仍按整数计算）。依次计算小计、折扣、折后金额、税额和应付金额，每项各用一个对象保存，全部在声明处初始化，后续不再出现未初始化的对象。

要求：

1. 每个对象单独一行声明并初始化；唯一的例外是折扣率与税率，要求用 int discount_rate_percent = {10}; 这种带花括号的写法声明，并在注释里说明花括号在这里起什么作用。
2. 折扣与税额都用整数除法计算，结果四舍五入到分：(amount * rate + half) / whole 的形式，除数为 100 或 1000。
3. 用 gcc -std=c17 -Wall -Wextra -Wconversion 构建，必须没有任何诊断。
4. 输出五行：subtotal、discount、taxable、tax、payable 各一行，数值以分为单位。
5. 把数量和单价改成 5 与 725 再运行一次，记录新的结果，并说明换数据时哪些声明需要改、哪些不需要。

验收：第一组数据输出 subtotal = 3750、discount = 375、taxable = 3375、tax = 203、payable = 3578（税额按四舍五入）；第二组输出 subtotal = 3625、discount = 363（四舍五入）、taxable = 3262、tax = 196、payable = 3458。

#10221

⚡5⏳4

下面的程序在声明和初始化上有五处问题。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = b, b = 1;
    int x = {1, 2};
    int y = {};
    double price = 19.99;
    int cents = price * 100;
    int self = self;

    printf("%d %d %d %d %d %d\n", a, b, x, y, cents, self);
    return 0;
}

(1) [3.2] 用 gcc -std=c17 -Wall -Wextra 编译，抄下全部 error 与 warning，逐条对应到源代码中的声明。此时编译器还没有提示 self 的问题，为什么？

(2) [4.3] 加上 -pedantic-errors、-Wconversion、-Winit-self 重新编译，抄下新增的诊断。为什么 self = self 仍然没有出现在输出里？把前四行逐一改成合法写法、只留下 int self = self; 再编译，记录这次出现的警告，并解释这个警告为什么只有在前面的错误消失后才出现。五处问题各自违反了本页的哪条规则？

(3) [4.4] 逐个修正，要求 -std=c17 -pedantic-errors -Wall -Wextra -Wconversion -Winit-self 下没有任何诊断，运行输出为 1 1 1 0 1999 0。其中 cents 要改成四舍五入后再转换。

(4) [4.3*] 把 int y = {}; 保留下来，改用 -std=c2x 编译。它合法吗？y 的值是多少？说明这一写法要求的最低标准版本。

(5) [5.4] 把这段程序里的声明改写成每行一个、顺序合法、没有多余花括号的版本。改写后代码行数变多，但哪一类错误从此不会再出现？结合本页“不推荐多对象同声明”的说法给出你的判断。

验收：修正后的输出为 1 1 1 0 1999 0；int y = {}; 在 -std=c2x 下通过并得到 0，在 C17 下加 -pedantic-errors 报 ISO C forbids empty initializer braces before C2X。