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📜  C中的变量存储

📅  最后修改于: 2020-10-22 01:20:59             🧑  作者: Mango

C语言中的存储

C语言中的存储用于确定变量的生存期，可见性，内存位置和初始值。 C中有四种类型的存储

  • 自动
  • 外部
  • 静态的
  • 寄存器
Storage Classes Storage Place Default Value Scope Lifetime
auto RAM Garbage Value Local Within function
extern RAM Zero Global Till the end of the main program Maybe declared anywhere in the program
static RAM Zero Local Till the end of the main program, Retains value between multiple functions call
register Register Garbage Value Local Within the function

自动

    • 自动变量是在运行时自动分配的内存。
    • 自动变量的可见性仅限于定义它们的块。

自动变量的范围仅限于定义它们的块。

  • 默认情况下，自动变量被初始化为垃圾。
  • 从块退出后，分配给自动变量的内存将释放。
  • 用于定义自动变量的关键字是auto。
  • 默认情况下，每个局部变量在C中都是自动的。

例子1

#include 
int main()
{
int a; //auto
char b;
float c; 
printf("%d %c %f",a,b,c); // printing initial default value of automatic variables a, b, and c. 
return 0;
}

输出：

garbage garbage garbage

例子2

#include 
int main()
{
int a = 10,i; 
printf("%d ",++a);
{
int a = 20; 
for (i=0;i<3;i++)
{
printf("%d ",a); // 20 will be printed 3 times since it is the local value of a
}
}
printf("%d ",a); // 11 will be printed since the scope of a = 20 is ended. 
}

输出：

  11 20 20 20 11

静态的

  • 定义为静态说明符的变量可以在多个函数调用之间保留其值。
  • 静态局部变量仅对定义它们的函数或块可见。
  • 相同的静态变量可以声明多次，但只能一次分配。
  • 静态整数变量的默认初始值为0，否则为null。
  • 静态全局变量的可见性仅限于其已声明的文件。
  • 用于定义静态变量的关键字是static。

例子1

#include
static char c;
static int i;
static float f; 
static char s[100];
void main ()
{
printf("%d %d %f %s",c,i,f); // the initial default value of c, i, and f will be printed. 
}

输出：

0 0 0.000000 (null)

例子2

#include
void sum()
{
static int a = 10;
static int b = 24; 
printf("%d %d \n",a,b);
a++; 
b++;
}
void main()
{
int i;
for(i = 0; i< 3; i++)
{
sum(); // The static variables holds their value between multiple function calls.  
}
}

输出：

10 24 
11 25 
12 26

寄存器

  • 根据CPU中剩余的内存大小，将定义为寄存器的变量分配给CPU寄存器中的内存。
  • 我们不能取消引用寄存器变量，即我们不能使用＆operator作为寄存器变量。
  • 寄存器变量的访问时间比自动变量要快。
  • 寄存器局部变量的初始默认值为0。
  • register关键字用于应存储在CPU寄存器中的变量。但是，是否由编译器选择？变量可以存储在寄存器中。
  • 我们可以将指针存储到寄存器中，即，寄存器可以存储变量的地址。
  • 静态变量不能存储到寄存器中，因为我们不能对同一变量使用多个存储说明符。

例子1

#include 
int main()
{
register int a; // variable a is allocated memory in the CPU register. The initial default value of a is 0. 
printf("%d",a);
}

输出：

0

例子2

#include 
int main()
{
register int a = 0; 
printf("%u",&a); // This will give a compile time error since we can not access the address of a register variable. 
}

输出：

main.c:5:5: error: address of register variable ?a? requested
printf("%u",&a);
^~~~~~

外部

  • 外部存储类用于告诉编译器，定义为extern的变量是通过程序中其他位置的外部链接声明的。
  • 声明为extern的变量未分配任何内存。它仅是声明，旨在指定在程序的其他位置声明该变量。
  • 外部整数类型的默认初始值为0，否则为null。
  • 我们只能全局初始化extern变量，即，我们不能在任何块或方法内初始化外部变量。
  • 外部变量可以声明多次，但只能一次初始化。
  • 如果将某个变量声明为外部变量，则编译器将在程序中某个位置(可能是extern或static)搜索该变量以进行初始化。如果不是，则编译器将显示错误。

例子1

#include 
int main()
{
extern int a; 
printf("%d",a);
}

输出量

main.c:(.text+0x6): undefined reference to `a'
collect2: error: ld returned 1 exit status

例子2

#include 
int a; 
int main()
{
extern int a; // variable a is defined globally, the memory will not be allocated to a
printf("%d",a);
}

输出量

0

例子3

#include 
int a; 
int main()
{
extern int a = 0; // this will show a compiler error since we can not use extern and initializer at same time 
printf("%d",a);
}

输出量

compile time error 
main.c: In function ?main?:
main.c:5:16: error: ?a? has both ?extern? and initializer
extern int a = 0;

例子4

#include 
int main()
{
extern int a; // Compiler will search here for a variable a defined and initialized somewhere in the pogram or not. 
printf("%d",a);
}
int a = 20;

输出量

20

例子5

extern int a;
int a = 10; 
#include 
int main()
{
printf("%d",a);
}
int a = 20; // compiler will show an error at this line

输出量

compile time error