【C/C++】存储类型auto、static、register、extern的作用

2024-08-23 12:28

本文主要是介绍【C/C++】存储类型auto、static、register、extern的作用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在C语言中,存储类型指的是数据在内存中的生命周期和可见性。C语言中主要有四种存储类型:自动(auto),静态(static),寄存器(register)和外部(extern)。

目录

  • auto
  • static
  • register
  • extern

auto

在C语言中,auto是一个关键字,用于声明自动变量
那么什么是自动变量呢?简单来说,自动变量是在函数内部定义的变量,它的生命周期与所在的代码块相同。

当我们在函数内部声明一个变量时,如果没有使用任何存储类别指定符(如static),那么这个变量就是自动变量。自动变量的特点是,它们在函数被调用时被创建,当函数执行完毕或离开变量所在的代码块时,自动变量会被销毁。

为什么要使用自动变量呢?因为自动变量可以提供临时存储空间,用于在函数执行期间存储临时的计算结果或中间值。当函数执行完毕时,自动变量所占用的内存会被释放,不会占用额外的资源。

需要注意的是,自动变量的作用域仅限于所在的代码块内部。这意味着,自动变量在代码块外部是不可见的,其他函数无法访问它们。这种封装性使得自动变量更安全,不容易被误用或被其他函数意外修改。

总结一下,auto关键字用于声明自动变量,它具有以下特点:

  • 在函数内部定义
  • 生命周期与所在的代码块相同
  • 提供临时存储空间
  • 作用域仅限于所在的代码块内部

在现代的C语言编程中,由于自动变量是默认的存储类别,通常不需要显式使用auto关键字进行声明,编译器会默认将没有存储类别指定符的变量视为自动变量。因此,在实际编程中,我们很少会直接使用auto关键字。

static

static存储类型用于指定变量或函数的作用范围和生命周期。static关键字可以用于以下几种场景:

1.用于声明静态变量:在函数内部使用static关键字声明的变量称为静态变量。静态变量的生命周期会延长到整个程序的运行期间,而不是只在函数被调用时存在。静态变量的作用范围局限在声明它的函数内部,对其他函数不可见。

#include <stdio.h>void func() {static int count = 0;printf("count: %d\n", count);count++;
}int main() {func();  // 输出 count: 0func();  // 输出 count: 1func();  // 输出 count: 2return 0;
}

2.用于声明静态函数:在函数声明前加上static关键字可以将函数定义为静态函数,使其作用范围仅限于当前文件,对其他文件不可见。

// file1.c
static int add(int a, int b) {return a + b;
}// file2.c
extern int add(int a, int b);  // 试图访问file1.c中的静态函数

在上述代码中,file2.c中的extern int add(int a, int b);会导致编译错误,因为file1.c中的add函数是静态函数,其作用域仅限于file1.c。

3.用于声明静态的全局变量:在全局变量声明前加上static关键字可以将其作用范围限制在当前文件中,对其他文件不可见。

// file1.c
static int count = 0;  // 静态全局变量
void increment() {count++;
}// file2.c
extern int count;  // 试图访问file1.c中的静态全局变量
void print() {printf("count: %d\n", count);
}

在上述代码中,file2.c中的extern int count;会导致编译错误,因为file1.c中的count是静态全局变量,其作用域仅限于file1.c。

总结一下,使用static关键字可以影响变量、函数的作用范围和生命周期。

  • 静态变量:静态变量的生命周期从被声明的时刻开始,直到程序结束。它们的值在程序的各个执行期都保持不变。静态变量的主要特性是它们的作用域仅限于声明它们的文件。静态变量可以被初始化也可以不被初始化。如果没有显式地初始化,它的初始值默认为0。
  • 静态函数:静态函数的作用域仅限于声明它的文件内,其他文件不能访问它。
  • 静态的全局变量:静态全局变量的作用域仅限于声明它的文件内,其他文件不能访问它。

register

计算机中有一个叫作寄存器的小而快速的存储区域,它位于CPU内部。寄存器的访问速度非常快,因此,将变量存储在寄存器中可以提高程序的执行速度。

使用register关键字声明的变量被称为寄存器变量。通过将变量声明为寄存器变量,我们告诉编译器将该变量存储在寄存器中,以便在程序执行过程中更快地访问它。

需要注意的是,寄存器变量具有一些限制:

  • 由于寄存器的数量是有限的,所以不是所有的变量都能存储在寄存器中。编译器会根据算法和优化策略决定哪些变量可以存储在寄存器中。

  • register关键字只是向编译器提供一个建议,告诉编译器将变量存储在寄存器中。实际上,编译器可能会忽略这个建议,因为它可能认为将变量存储在寄存器中并不会带来性能的显著提升。

由于现代的编译器已经非常智能,能够自动进行变量的寄存器分配,所以在实际编程中很少需要显式地使用register关键字。编译器会根据需要自动将变量存储在寄存器中,以提高程序的执行效率。

总结一下,register关键字用于声明寄存器变量,它具有以下特点:

  • 将变量存储在CPU的寄存器中
  • 可以提高程序的执行速度
  • 编译器会根据算法和优化策略决定是否将变量存储在寄存器中
  • 在现代编程中,很少需要直接使用register关键字,编译器会自动进行变量的寄存器分配。

extern

extern关键字用于声明外部链接的变量或者函数。使用extern关键字的主要目的是告诉编译器,该变量或函数的定义在别的文件中,将在链接时用到。

声明外部变量:

extern int x; //声明x是在别的文件中定义的外部变量

声明外部函数:

extern int func(int); //声明func是在别的文件中定义的外部函数

提供外部链接支持:

//file1.c
int x = 10;//file2.c
extern int x;

在这个例子中,file1.c中的x被赋予了初始值10,并且在file2.c中用extern关键字声明了x,这样编译器就知道x是在别的文件中定义的,在编译file2.c的时候不会报错。

请添加图片描述

这篇关于【C/C++】存储类型auto、static、register、extern的作用的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1099380

相关文章

C++11范围for初始化列表auto decltype详解

《C++11范围for初始化列表autodecltype详解》C++11引入auto类型推导、decltype类型推断、统一列表初始化、范围for循环及智能指针,提升代码简洁性、类型安全与资源管理效... 目录C++11新特性1. 自动类型推导auto1.1 基本语法2. decltype3. 列表初始化3

C++11右值引用与Lambda表达式的使用

《C++11右值引用与Lambda表达式的使用》C++11引入右值引用,实现移动语义提升性能,支持资源转移与完美转发;同时引入Lambda表达式,简化匿名函数定义,通过捕获列表和参数列表灵活处理变量... 目录C++11新特性右值引用和移动语义左值 / 右值常见的左值和右值移动语义移动构造函数移动复制运算符

Java获取当前时间String类型和Date类型方式

《Java获取当前时间String类型和Date类型方式》:本文主要介绍Java获取当前时间String类型和Date类型方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录Java获取当前时间String和Date类型String类型和Date类型输出结果总结Java获取

C++中detach的作用、使用场景及注意事项

《C++中detach的作用、使用场景及注意事项》关于C++中的detach,它主要涉及多线程编程中的线程管理,理解detach的作用、使用场景以及注意事项,对于写出高效、安全的多线程程序至关重要,下... 目录一、什么是join()?它的作用是什么?类比一下:二、join()的作用总结三、join()怎么

SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP 类型)

《SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP类型)》本文介绍了SpringBoot如何实现MCPStreamableHTTP服务器,并且使用CherryStudio... 目录SpringBoot改造MCP服务器(StreamableHTTP)1 项目说明2 使用说明2.1

C++中全局变量和局部变量的区别

《C++中全局变量和局部变量的区别》本文主要介绍了C++中全局变量和局部变量的区别,全局变量和局部变量在作用域和生命周期上有显著的区别,下面就来介绍一下,感兴趣的可以了解一下... 目录一、全局变量定义生命周期存储位置代码示例输出二、局部变量定义生命周期存储位置代码示例输出三、全局变量和局部变量的区别作用域

C++中assign函数的使用

《C++中assign函数的使用》在C++标准模板库中,std::list等容器都提供了assign成员函数,它比操作符更灵活,支持多种初始化方式,下面就来介绍一下assign的用法,具有一定的参考价... 目录​1.assign的基本功能​​语法​2. 具体用法示例​​​(1) 填充n个相同值​​(2)

SpringBoot3.X 整合 MinIO 存储原生方案

《SpringBoot3.X整合MinIO存储原生方案》本文详细介绍了SpringBoot3.X整合MinIO的原生方案,从环境搭建到核心功能实现,涵盖了文件上传、下载、删除等常用操作,并补充了... 目录SpringBoot3.X整合MinIO存储原生方案:从环境搭建到实战开发一、前言:为什么选择MinI

c++ 类成员变量默认初始值的实现

《c++类成员变量默认初始值的实现》本文主要介绍了c++类成员变量默认初始值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录C++类成员变量初始化c++类的变量的初始化在C++中,如果使用类成员变量时未给定其初始值,那么它将被

C++中NULL与nullptr的区别小结

《C++中NULL与nullptr的区别小结》本文介绍了C++编程中NULL与nullptr的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编... 目录C++98空值——NULLC++11空值——nullptr区别对比示例 C++98空值——NUL