1.auto

在解釋 auto 之前，先來了解一下什么是局部變量。

在很多印象中，對(duì)局部變量的描述是：函數(shù)內(nèi)定義的變量稱為局部變量。并且下面這段代碼也很好的解釋了這句話：

#include <stdio.h>
void print()
{
	int a = 10;
	printf("%d", a);
}
int main()
{
	print();
	printf("%d", a);
	return 0;
}

顯然這段代碼是錯(cuò)的，編譯器也會(huì)報(bào)錯(cuò)：

但事實(shí)上 “函數(shù)內(nèi)部定義的變量是局部變量” 這種說法是不錯(cuò)的，但是不準(zhǔn)確。我們來看這樣一段代碼：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int func = 10;
	if (func)
	{
		int num = 1;
	}
	printf("%d", num);
	return 0;
}

同樣編譯器也會(huì)報(bào)錯(cuò)：

所以正確的理解應(yīng)該是：在 { } 中定義的變量叫做局部變量。

那么我們順?biāo)浦厶嵋粋€(gè)問題：局部變量與我們的關(guān)鍵字 auto 有什么聯(lián)系？

其實(shí)在早期的C語(yǔ)言中，局部變量是需要用 auto 修飾的，但現(xiàn)在的編譯器發(fā)展越來越智能，會(huì)自動(dòng)識(shí)別哪個(gè)變量是局部變量。所以，現(xiàn)在對(duì)于局部變量的 auto 關(guān)鍵字都是省略的。

我們可用這段代碼證明：

#include <stdio.h>
void print()
{
	auto int a = 10;
	printf("%d\n", a);
}
int main()
{
	int a = 10;
	printf("%d\n", a);
	print();
	return 0;
}

所以對(duì)于 auto 這個(gè)關(guān)鍵字來說，只需了解、知道就好。

2.register

千萬(wàn)不能把這個(gè)單詞翻譯成：登記、注冊(cè)！正確的翻譯應(yīng)該是：寄存器。

那寄存器是什么？寄存器是計(jì)算機(jī) CPU 的一組硬件，存在的本質(zhì)是提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，因?yàn)榧拇嫫鞑恍枰獜膬?nèi)存中拿數(shù)據(jù)。也就是說把數(shù)據(jù)直接放在寄存器，直接供 CPU 計(jì)算，從而提升運(yùn)行效率。

所以我們大膽猜測(cè)：register 修飾的變量，意義在于盡量把修飾的變量放入 CPU 寄存器中。

那么什么樣的變量適合用 register 來修飾呢？

• 局部變量(全局變量會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用寄存器)
• 不會(huì)被寫入的變量(因?yàn)橐坏懭雽?huì)寫回內(nèi)存，register 就沒有意義了)
• 被高頻使用的變量

我們通過代碼來闡述如何使用這個(gè)關(guān)鍵字：

#include <stdio.h>
int main()
{
	register num = 10;
	int sum = 0;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		sum += num+i;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

這段代碼完美符合了適合使用 register 修飾的變量的三個(gè)條件，雖然規(guī)模又億些小，算法有億些簡(jiǎn)單。num 變量是局部變量，并且接下來的代碼沒有對(duì)其進(jìn)行寫入，并且重復(fù)使用了 10 次。

如果我們寫了 200000 個(gè)局部變量，并且所有的局部變量都用 register 來修飾，那么編譯器會(huì)不會(huì)因?yàn)榧拇嫫鞑粔蛴枚鴪?bào)錯(cuò)？我認(rèn)為不會(huì)，因?yàn)?register 的定義是盡量把變量放入寄存器中。

3.static

對(duì)于 static 這個(gè)關(guān)鍵字，一般應(yīng)用于多文件操作中，這是因?yàn)橛欣陧?xiàng)目維護(hù)、提供安全保證。

那么對(duì)于多文件操作不是本篇的內(nèi)容，我會(huì)在另外一篇單獨(dú)寫一篇關(guān)于這塊的內(nèi)容。

那么 stactic 可以修飾的對(duì)象有三個(gè)：

• 全局變量
• 函數(shù)
• 局部變量

我們先觀察全局變量沒有被 static 修飾的時(shí)候的效果：

我們?cè)?test.c 文件中定義全局變量：

//test.c
int num = 10;

在 test.h 文件中對(duì)此聲明：

//test.h
#pragram once
#include <stdio.h>
extern int num;

在 main.c 文件中使用此變量：

//main.c
#include "test.h"
int main()
{
	printf("%d\n", num);
	return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

現(xiàn)在我們來觀察當(dāng)全局變量被 static 修飾的時(shí)候會(huì)發(fā)生什么：

在 test.c 下使用 static 修飾全局變量，其他文件不變：

//test.c
static int num = 10;

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到這個(gè)程序在鏈接時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，即 num 變量“消失”了一樣。那么這種“消失”恰恰是 static 的魅力所在。

結(jié)論一：對(duì)于 static 修飾的全局變量，該變量就變?yōu)橹荒茉诒疚募惺褂茫荒鼙黄渌募苯邮褂谩?/p>

但是要注意，僅僅是不能被直接使用，我們通過間接訪問，程序還是可以運(yùn)行的：

我們?cè)?test.c 中定義一個(gè)函數(shù)：

//test.c
#include "test.h"
static int num = 10;
void print()
{
	printf("%d\n", num);
}

test.h 文件中聲明 print 函數(shù)：

//test.h
#pragma once
#include <stdio.h>
extern int num;
void print();

在 main.c 文件中我們這樣做：

//main.c
#include "test.h"
int main()
{
	//printf("%d\n", num);
	print();
	return 0;
}

那么運(yùn)行的效果：

上面這種情況我們可以把它視為 static 沒有修飾 print 函數(shù)的情況。所以現(xiàn)在我們來討論 static 修飾函數(shù)時(shí)候的情況：

在 test.c 文件中修飾 print 函數(shù)：

//test.c
#include "test.h"
int num = 10;
static void print()
{
	printf("%d\n", num);
}

test.h 、main.c 文件不變，運(yùn)行結(jié)果為：

可以看到函數(shù)被 static 修飾的效果與 全局變量變量被 static 修飾的時(shí)候一致，那么我們不難得出下面的結(jié)論：

結(jié)論二：當(dāng) static 修飾函數(shù)時(shí)，此函數(shù)只能在本文件內(nèi)使用，不能被其他文件直接訪問。

同理，我們可以修改代碼來達(dá)到間接訪問：

我們?cè)?test.c 中多寫一個(gè)函數(shù)：

//test.c
#include "test.h"
int num = 10;
static void print()
{
	printf("%d\n", num);
}
void func()
{
	print();
}

在 test.h 中對(duì)此函數(shù)進(jìn)行聲明：

//test.h
#pragma once
#include <stdio.h>
extern int num;
void print();
void func();

在 main.c 中調(diào)用：

//main.c
#include "test.h"
int main()
{
	//printf("%d\n", num);
	//print();
	func();
	return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

現(xiàn)在，我們觀察局部變量沒有被 static 修飾的時(shí)候的一段代碼：

#include <stdio.h>
void test()
{
	int i = 0;
	i++;
	printf("%d\n", i);
}
int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

那么它的輸出結(jié)果是：

很明顯，超出了我們的預(yù)期。我們的預(yù)期是輸出 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10 。為什么輸出 10 次輸出的都是 1 呢？對(duì)于局部變量來說，生命周期在 { } 中定義開始，在出 { } 時(shí)結(jié)束。也就是說，在 { } 中定義的局部變量在內(nèi)存中開辟了一塊空間，在出 { } 時(shí)開辟的空間釋放(銷毀)。

那有什么辦法能使空間不被釋放呢？有，那就是用 static 修飾局部變量：

#include <stdio.h>
void test()
{
	static int i = 0;
	i++;
	printf("%d\n", i);
}
int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

輸出的結(jié)果是：

那么為什么會(huì)輸出這樣的結(jié)果呢？從上面的結(jié)果分析我們知道了局部變量的生命周期，我們只要改變局部變量的生命周期就能夠解決問題。也就是說，static 修飾的局部變量，能夠讓其原本儲(chǔ)存在棧區(qū)而讓其存儲(chǔ)到靜態(tài)區(qū)，只能被定義一次(對(duì)于任何變量來說都是這樣，只不過我們的重點(diǎn)在于改變變量的生命周期)從而達(dá)到修改生命周期的作用。

結(jié)論三：static 修飾局部變量，能夠讓其生命周期從局部周期變?yōu)槿种芷凇?/p>

到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言關(guān)鍵字auto與register及static專項(xiàng)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言 auto register static內(nèi)容請(qǐng)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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