一、關(guān)鍵字分類

C語言一共多少個關(guān)鍵字呢？一般的書上，都是32個(包括本書),但是這個都是C90(C89)的標(biāo)準(zhǔn)。其實C99后又新增了5個關(guān)鍵字。不過，目前主流的編譯器，對C99支持的并不好，我們后面默認(rèn)情況，使用C90，即，認(rèn)為32個

二、補(bǔ)充內(nèi)容

在正式開始講解關(guān)鍵字之前，我們需要了解下面這些基本概念

1、變量的分類

變量分為全局變量和局部變量

局部變量：定義在代碼塊中的變量叫做局部變量。局部變量具有臨時性。進(jìn)入代碼塊，自動形成局部變量，退出代碼塊自動 釋放。[網(wǎng)上很多說函數(shù)中的變量是局部變量，不能說錯，但說法是不準(zhǔn)確的]

全局變量：在所有函數(shù)外定義的變量，叫做全局變量。全局變量具有全局性。

注：代碼塊 — 在函數(shù)中，用{}括起來的區(qū)域，就叫做代碼塊，代碼塊可以嵌套

2、變量的作用域與生命周期

作用域概念：指該變量可以被正常訪問的代碼區(qū)域

全局變量的作用域：在整個程序運(yùn)行期間都有效

局部變量的作用域：只在局部變量所在的代碼塊內(nèi)有效

生命周期概念：指的是該變量從定義開辟空間到釋放的時間范圍，所謂的釋放，指的是曾經(jīng)開辟的空間”被釋放“。

全局變量的生命周期：定義完成之后，程序運(yùn)行的整個生命周期內(nèi)，該變量一直都有效

局部變量的生命周期：進(jìn)入代碼塊，形成局部變量[開辟空間]，退出代碼塊，"釋放"局部變量

#include<stdio.h>
int g_val = 10; ? //g_val 在所有函數(shù)外部定義，是全局變量
int main()
{
?? ?int a = 20; ? ?//a 在main函數(shù)內(nèi)部定義，是局部變量
?? ?printf("%d\n", g_val);
?? ?printf("%d\n", a);
?? ?return 0;
}

#include<stdio.h>
int g_val = 100;
int main()
{
?? ?int x = 10;
?? ?if (x == 10)
?? ?{
?? ??? ?int y = 20;
?? ??? ?pritnf("%d %d", x, y); ? //可以
?? ?}
?? ?pritnf("%d %d", x, y); ?//報錯，y只能在 if 代碼塊內(nèi)部被訪問
}

#include <stdio.h>
int g_x = 100; //全局變量
void show()
{
?? ?printf("show: 全局: %d\n", g_x); //在任何代碼塊中都可以被訪問
}
int main()
{
?? ?show();
?? ?printf("main: 全局: %d\n", g_x); //在任何代碼塊中都可以被訪問，甚至被修改
?? ?return 0;
}

#include<stdio.h>
int g_x = 100; //全局變量
int main()
{
?? ?int g_x = 10; //局部變量，與全局同名
?? ??? ?printf("g_x:%d\n", g_x); //輸出的是局部，也就是局部和全部同名的時候，優(yōu)先局部。
?
?? ?return 0;
}

總結(jié)：作用域是空間上的概念，表示該變量能夠被有效訪問或使用的區(qū)域

生命周期是時間上的概念，表示該變量空間什么時候被開辟，什么時候被釋放

當(dāng)局部變量和全局變量重復(fù)出現(xiàn)時，局部變量優(yōu)先（就近原則） 

三、最寬宏大量的關(guān)鍵字 -- auto

1、如何使用：一般在代碼塊中定義的變量，即局部變量，默認(rèn)都是auto修飾的，不過一般省略，但不是所有的變量默認(rèn)都是auto修飾的，auto一般只用來修飾局部變量

2、用法：auto關(guān)鍵字比較古老，一般我們在定義變量的時候直接省略即可

3、總結(jié)：auto用來修飾局部變量，表示該局部變量的生命周期和作用域只在該代碼塊內(nèi)有效，可以省略，不能用來修飾全局變量。

#include<stdio.h>
auto int b = 10; ?//報錯，auto 不能用來修飾全局變量
int main()
{
?? ?auto int a = 30; // 等價于 int a = 30;
}

四、最快的關(guān)鍵字 -- register

1、存儲分級

在計算機(jī)內(nèi)部，越靠近CPU的存儲單元的運(yùn)行速度越快，但其相對單位制造成本也越高，越遠(yuǎn)離CPU的存儲單元運(yùn)行速度越慢，單位造價越低，為了以最小的成本，達(dá)到最大的CPU運(yùn)行效率，出現(xiàn)了存儲分級的辦法。

2、寄存器

寄存器存在的原因：CPU主要是負(fù)責(zé)進(jìn)行計算的硬件單元，但是為了方便運(yùn)算，一般第一步需要先把數(shù)據(jù)從內(nèi)存讀取到CPU內(nèi)，那么也就需要CPU具有一定的數(shù)據(jù)臨時存儲能力，但是CPU并不是當(dāng)前要計算了，才把特定數(shù)據(jù)讀到CPU里面，因為那樣太慢了。 所以現(xiàn)代CPU內(nèi)，都集成了一組叫做寄存器的硬件，用來做臨時數(shù)據(jù)的保存。

寄存器存在的本質(zhì)： 在硬件層面上，提高計算機(jī)的運(yùn)算效率。因為不需要再從內(nèi)存里讀取數(shù)據(jù)。

3、register修飾變量

register修飾變量的作用：盡量將所修飾變量，放入CPU寄存區(qū)中，從而達(dá)到提高效率的目的

register修飾變量提高效率的本質(zhì)：將變量放入寄存器中，使CPU可以直接對該數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，而不需要從內(nèi)存中對其進(jìn)行讀取。

既然用register修飾的變量可以提高效率，那么是不是所以的變量都最好用register修飾呢？答案當(dāng)然不是的。因為寄存器的數(shù)量是有限的，大量使用register修飾反而會降低程序的運(yùn)行效率。那么什么樣的變量應(yīng)該被register修飾呢？

• （1）局部的(全局會導(dǎo)致CPU寄存器被長時間占用)
• （2）不會被寫入的（對數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入需要將數(shù)據(jù)重新加載進(jìn)內(nèi)存，這樣也就失去了把數(shù)據(jù)放進(jìn)寄存器當(dāng)中的意義）
• （3）需要被高頻讀取的(直接從寄存器中對該數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，提高效率)

注意：

• （1）被register修飾的變量，不能取地址(因為該變量已經(jīng)被放在寄存區(qū)中，而地址是內(nèi)存相關(guān)的概念)
• （2）register只是一個建議性的關(guān)鍵字，建議計算機(jī)將該變量放入內(nèi)存之中，不是強(qiáng)制性的，也就是說，雖然一個變量已經(jīng)被register修飾了，但是該變量還是可能被繼續(xù)放在內(nèi)存當(dāng)中
• （3）如果要使用register，請不要大量使用，因為寄存器數(shù)量有限

#include <stdio.h>
int main()
{
?? ?register int a = 0;
?? ?printf("&a = %p\n", &a);
?? ?//編譯器報錯：錯誤 1 error C2103: 寄存器變量上的“&”
?? ?//注意，這里不是所有的編譯器都報錯，目前我們的vs2022是報錯的。
?? ?return 0;
}

到此這篇關(guān)于C語言 auto和register關(guān)鍵字的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言auto、register內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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