C | 存储类和类型限定符 | 问题11

在C语言中，存储类和类型限定符用于指定变量或函数的存储位置、作用域、初始值等各种属性。本篇文章将对存储类和类型限定符进行详细讲解，并附带示例代码供学习参考。

存储类

auto

auto 存储类定义的变量在函数内部有局部作用域，并且被声明时会被分配存储空间。如果没有指定存储类，C语言默认使用 auto 存储类。

void example() {
    auto int a = 10;
    printf("%d\n", a);
}

static

static 存储类定义的变量在函数内部也有局部作用域，但变量的存储空间会在程序执行前就被分配，即变量在占用内存空间之后会一直存在，直到程序结束。此外，static 还可用于函数名称前，表示该函数只在定义该函数的文件中可见。

void example() {
    static int a = 10;
    printf("%d\n", a);
    a++;
}

register

register 存储类定义的变量对应CPU寄存器中的变量，因此访问速度很快。但是，由于寄存器数量有限，因此对此类变量的声明不一定总能生效。

void example() {
    register int a = 10;
    printf("%d\n", a);
}

extern

extern 存储类定义的变量和函数在整个程序中都可见。此外，extern 还可用于在一个文件中访问另一个文件中定义的全局变量。

/* file1.c */
int c = 10;

/* file2.c */
extern int c;

void example() {
    printf("%d\n", c);
}

类型限定符

const

const 类型限定符定义的变量在程序执行期间不可被修改。因此，const 常常用于函数参数、函数返回值、数组维数等需要确定的变量声明中。可以通过指针修改其值的变量是不安全的，因此可以通过将指针声明为 const 来避免这个问题。

int example(const int a) {
    return a + 1;
}

volatile

volatile 类型限定符告诉编译器即使对变量进行了下一步操作，变量的值也可能会发生变化。因此，编译器不会对该变量做缓存或寄存器优化，这样可以保证变量的操作是正确的，特别是在多线程和嵌入式环境中。

volatile int a = 10;

void example() {
    while (a == 10) { }
}

restrict

restrict 类型限定符告诉编译器，在函数调用过程中，该参数是访问内存时唯一的方式。参数可以被修改，但不能被访问其它方式，即不能用它的地址来访问。这可以提高代码效率，因为编译器可以对其进行更好的优化。

int example(int* restrict a, int* restrict b) {
    *a = 10;
    *b = 10;
    return *a + *b;
}

以上就是C语言中存储类和类型限定符的详细介绍和示例代码。在编写代码过程中，正确使用存储类和类型限定符，有助于保证程序安全性、可读性和性能。