auto、register、static和extern分析

1.C语言的变量属性

（1）C语言中的变量可以有自己的属性

（2）在定义变量的时候可以加上“属性”关键字

（3）“属性”关键字指明变量的特有意义。语法：property type var_name;

如： auto char i;
    register int j;
    static long k;
    extern double m;

2. auto关键字

（1）auto即C语言中局部变量的默认属性

（2）auto表明将被修饰的变量存储于栈上

（3）编译器默认所有的局部变量都是auto的

     示例：

void f(){
   int i;        //局部变量默认属性为auto
   auto int j;//显示声明auto属性
}

3. register关键字

（1）register关键字指明将局部变量存储于寄存器中

（2）register只是请求寄存器变量，但不一定请求成功

• register变量长度必须是CPU寄存器可以接受的范围
• 不能用&运算符获取register变量的地址

#include<stdio.h>

register int g_v;   //error，只能是局部变量，因为全局变量的生存期长，占用寄存器，编译器直接报错。

int main()
{
    register char var;
    printf("0x%08X\n", &var)；//error，寄存器变量没有内存地址！因为存放在寄存器上。
}

4. static关键字

（1）static关键字指明变量的“静态”属性

（2）static关键字同时具有“作用域限定符”

• static修饰的局部变量存储的程序的静态区
• static的另一个意义是作用域标示符

　　①static修饰的全局变量作用域只是声明的文件中

　　②static修饰的函数作用域只是声明的文件中

【示例】

#include <stdio.h>

int g_v;                //全局变量，程序的任意地方均能访问
static int g_vs;     //静态全局变量，只有当前文件中可访问

int main()
{
   int var;             //局部变量，在栈上分配空间
   static int svar;     //静态局部变量，在静态数据区分配空间
   
   return 0;
}

【编程实验】 auto、register、static对比分析

#include<stdio.h>

int f1()
{
    int r = 0;
    r++;

    return r;
}

intf2()
{
    static int r = 0; //静态局部变量，只被初始化一次
    r++;

    return r;
}

int main()
{
    auto int i = 0;    //显式声明auto属性，i为栈变量
    static int k = 0;  //局部变量k的存储区位于静态区，作用域位于main中
    register int j = 0; //向编译器申请将j存储于寄存器中

    printf("%p\n", &i);
    printf("%p\n", &k);
    //printf("%p\n", &j);  //error，寄存器变量没有内存地址，编译器直接报错。

 
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d\n", f1());    //输出5个的1，因为使用的是局部变量。
    }
 
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d\n", f2());    //输出1、2、3、4、5，因为使用的是静态局部变量
    }

    return 0;
}

5. extern关键字

（1）extern用于声明“外部”定义的变量和函数

　　①extern变量在文件的其它地方分配空间

　　②extern函数在文件的其它地方定义

（2）extern用于“告诉”编译器用C方式编译

C++编译器和一些变种C编译器默认会按“自己”的方式编译函数和变量，通用extern关键字可以命令编译器“以标准C方式进行编译”。

extern “c” {     int f(int a,int b)     {         return a + b;      } }

【编程实验】static和extern的使用

例1：

#include<stdio.h>

extern int g_i;  //若不声明g_i为“外部”的，下面printf会找不到g_i;

int main()
{
    printf("%d\n", g_i);  //编译器发现此时g_i未定义，可以是在g_i前用extern声明为在其他地方定义的。
    return 0;

}

int g_i = 0;

例2：

/**************************g.c文件**************/

static int g_i;  //g_i只能在本文件中使用

int getI()
{
    return g_i;
}

/**************************main.c文件**************/

#include<stdio.h>

extern int getI(); //extern声明getI函数是在其他地方定义的。

int main()
{
    printf("%d\n", getI());                       

    return 0;
}

6. 小结

（1）auto变量存储在程序的栈中，为默认的属性

（2）static变量存储在程序静态区中

（3）register变量请求存储于CPU寄存器中

（4）extern变量在文件的其它地方分配空间

（5）extern能够指示编译器按照标准C方式编译程序