C | 存储类和类型限定符 | 问题7

介绍

在 C 语言中，存储类和类型限定符用于声明标识符的存储类别以及类型属性。存储类决定了标识符在程序运行期间的存储位置和生命周期，而类型限定符用于修饰类型的属性和限制其行为。了解存储类和类型限定符对于程序员来说是十分重要的，因为它们可以影响变量的可见性、存储分配和作用域等方面的行为。

在本问题中，我们将探讨 C 语言中一些常见的存储类和类型限定符，以及它们的作用和使用方法。

自动存储类

自动存储类是 C 语言中的默认存储类，它用于局部变量和函数参数。自动存储类的特点如下：

• 存储位置：在函数执行期间分配内存，并在函数执行完毕后释放。
• 生命周期：仅在定义它们的代码块内部可见，离开代码块后将不再存在。

以下是一个示例代码片段，展示了自动存储类的使用：

void func() {
    int count = 0;  // 自动存储类的局部变量
    count++;  // 可以在函数内部访问和修改
    printf("%d", count);
}

int main() {
    func();  // 输出：1
    printf("%d", count);  // 错误：count 在 main 函数中不可见
    return 0;
}

静态存储类

静态存储类用于改变变量和函数的存储位置和生命周期，具有以下特点：

• 存储位置：在程序运行期间分配内存，并保留在内存中。
• 生命周期：在整个程序运行期间存在。

静态存储类有以下两种形式：

1. 静态局部变量：在函数内部定义的局部变量，但其生命周期在函数执行完毕后不会结束。

void func() {
    static int count = 0;  // 静态局部变量
    count++;  // 可以在函数内部访问和修改
    printf("%d", count);
}

int main() {
    func();  // 输出：1
    func();  // 输出：2
    return 0;
}

2. 静态全局变量：在函数外部定义的全局变量，但其作用域仅限于定义它的文件内部。

static int count = 0;  // 静态全局变量

void func() {
    count++;  // 可以在函数内部访问和修改
    printf("%d", count);
}

int main() {
    func();  // 输出：1
    func();  // 输出：2
    return 0;
}

常量存储类

常量存储类用于指定具有常值属性的变量，具有以下特点：

• 存储位置：根据编译器和实现的不同，可能存储在 ROM、RAM 或其他地方。
• 生命周期：在整个程序运行期间存在。

常量存储类有以下两种形式：

1. const 限定符：用于修饰变量，表示变量的值是只读的，一旦初始化就不能再修改。

const int value = 10;  // 带有 const 限定符的常量

int main() {
    value = 20;  // 错误：value 是只读的，不能修改
    printf("%d", value);
    return 0;
}

2. constexpr 限定符：用于修饰函数或表达式，表示其结果可以在编译时计算得到，而不是运行时。

constexpr int square(int n) {
    return n * n;
}

int main() {
    int result = square(5);  // 编译时计算：result = 25
    printf("%d", result);
    return 0;
}

以上是 C 语言中一些常见的存储类和类型限定符的介绍和示例代码。存储类和类型限定符在 C 语言中是非常有用的特性，对于控制变量的作用域和生命周期，以及定义常量和优化代码等方面都具有重要作用。