C(VS)中static关键字失效 删除数组次大元素后n值未更新问题

• 接收用户输入的数值N，再输入N个整数存入数组
• 编写C语言函数删除数组中所有第二大（次大）元素，删除后重排数组
• 最终输出处理后的新数组，以及更新后的数组长度N
• 样例：输入N=7，数组为7 11 13 11 8 7 4时，预期输出N=5，数组为7 13 8 7 4

原实现代码 #

#include<stdio.h>

int secondLargest(int arr[], int n);
int indexOfSecondLargest(int arr[], int n, int max2);
void deleteElement(int arr[], int n, int index);
void deleteSecondLargest(int arr[], int n);
void printArray(int arr[], int n);

int main() 
{
    static int n;
    printf("Enter value of n \n");
    scanf("%d", &n);

    int arr[100];

    printf("Enter n numbers \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }    

    deleteSecondLargest(arr, n);

    printf("New value of n = %d and the array is \n", n);
    
    printArray(arr, n);
    
    return 0;
}

int secondLargest(int arr[], int n)
{
    int max1 = arr[0], max2 = arr[0];
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (arr[i] > max1)
        {
            max2 = max1;
            max1 = arr[i];            
        }
        if (arr[i] > max2 && arr[i] < max1)
        {
            max2 = arr[i];
        }       
    }
    
    return max2;
}

int indexOfSecondLargest(int arr[], int n, int max2)
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (arr[i] == max2)
        {
            return i;
        }        
    }
    
    return -1;
}

void deleteElement(int arr[], int n, int index)
{
    for (int i = index; i < n - 1; i++)
    {
        arr[i] = arr[i+1];
    }

    n = n - 1;
}

void deleteSecondLargest(int arr[], int n)
{
    int max2 = secondLargest(arr, n);

    int index = indexOfSecondLargest(arr, n, max2);
    while (index != -1)
    {
        deleteElement(arr, n, index);
        index = indexOfSecondLargest(arr, n, max2);
    }
}

void printArray(int arr[], int n)
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }    
}

错误运行结果 #

Enter value of n 
7
Enter n numbers 
7 11 13 11 8 7 4
New value of n = 7 and the array is 
7 13 8 7 4 4 4

问题现象 #

开发者在Visual Studio环境中调试时，尝试用static关键字修饰main函数中的长度变量n，甚至将n定义为全局变量，但调用删除次大元素的函数后，main函数中的n值始终没有更新为预期的5，数组输出末尾存在冗余元素，无法得到正确结果。

• C语言函数默认采用值传递机制，函数形参是实参的独立副本，函数内部对形参的修改不会同步到外层实参。原代码中deleteElement、deleteSecondLargest函数都以值的方式接收长度参数n，函数内部执行n = n -1时，修改的只是函数栈上的局部副本，main函数中的原始n完全不受影响。
• 即使将main函数中的n用static修饰、或者定义为全局变量，只要两个删除函数的形参列表中仍定义了同名的int n，函数内部访问的n就会是形参局部变量，自动遮蔽外层的static变量或全局变量，修改操作依然不会生效。
• 由于长度值始终没有更新，删除元素后遍历数组仍用原始长度7计数，就会输出数组尾部未被覆盖的冗余旧值，也就是样例中末尾多打印的两个4。

• 调整需要修改长度的函数形参，将长度参数改为指针类型，传入main函数中n的内存地址，让函数可以直接修改原始n的值，无需依赖static修饰或全局变量。
• 所有涉及数组长度判断、遍历的逻辑，都使用指针解引用获取实时更新的长度值，保证删除元素后长度计数同步变化。

#include<stdio.h>

int secondLargest(int arr[], int n);
int indexOfSecondLargest(int arr[], int n, int max2);
void deleteElement(int arr[], int *n, int index);
void deleteSecondLargest(int arr[], int *n);
void printArray(int arr[], int n);

int main() 
{
    int n;
    printf("Enter value of n \n");
    scanf("%d", &n);

    int arr[100];

    printf("Enter n numbers \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }    

    deleteSecondLargest(arr, &n);

    printf("New value of n = %d and the array is \n", n);
    
    printArray(arr, n);
    
    return 0;
}

int secondLargest(int arr[], int n)
{
    int max1 = arr[0], max2 = arr[0];
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (arr[i] > max1)
        {
            max2 = max1;
            max1 = arr[i];            
        }
        if (arr[i] > max2 && arr[i] < max1)
        {
            max2 = arr[i];
        }       
    }
    
    return max2;
}

int indexOfSecondLargest(int arr[], int n, int max2)
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (arr[i] == max2)
        {
            return i;
        }        
    }
    
    return -1;
}

void deleteElement(int arr[], int *n, int index)
{
    for (int i = index; i < *n - 1; i++)
    {
        arr[i] = arr[i+1];
    }
    *n = *n - 1;
}

void deleteSecondLargest(int arr[], int *n)
{
    int max2 = secondLargest(arr, *n);

    int index = indexOfSecondLargest(arr, *n, max2);
    while (index != -1)
    {
        deleteElement(arr, n, index);
        index = indexOfSecondLargest(arr, *n, max2);
    }
}

void printArray(int arr[], int n)
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }    
}

修复后运行代码，输入样例数据可得到正确输出：

Enter value of n 
7
Enter n numbers 
7 11 13 11 8 7 4
New value of n = 5 and the array is 
7 13 8 7 4 

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MOHAMMAD SHOAIB ANSARI