C语言中变量的存储类型

在C语言中，对变量的存储类型说明有以下四种：

auto　　　　 自动变量
register　　   寄存器变量
extern　　　 外部变量
static　　　   静态变量

 

自动变量和寄存器变量属于动态存储方式，外部变量和静态变量属于静态存储方式。

在介绍了变量的存储类型之后，可以知道对一个变量的说明不仅应说明其数据类型，还应说明其存储类型。

因此变量说明的完整形式应为：存储类型说明符数据类型说明符变量名，变量名…；例如：
　　static int a,b;　　　　　　　　　      说明a,b为静态类型变量
　　auto char c1,c2;　　　　　　　　　说明c1,c2为自动字符变量
　　static int a[5]={1,2,3,4,5};　　　       说明a为静整型数组
　　extern int x,y;　　　　　　　　　    说明x,y为外部整型变量

下面分别介绍以上四种存储类型：
一、自动变量的类型说明符为auto（缺省的符号，不写就是默认auto）
　　这种存储类型是C语言程序中使用最广泛的一种类型。C语言规定，函数内凡未加存储类型说明的变量均视为自动变量，也就是说自动变量可省去说明符auto。

　　自动变量的作用域仅限于定义该变量的个体内。在函数中定义的自动变量，只在该函数内有效。在复合语句中定义的自动变量只在该复合语句中有效。

　　自动变量属于动态存储方式，只有在使用它，即定义该变量的函数被调用时才给它分配存储单元，开始它的生存期。函数调用结束，释放存储单元，结束生存期。因此函数调用结束之后，自动变量的值不能保留。在复合语句中定义的自动变量，在退出复合语句后也不能再使用，否则将引起错误。

　　由于自动变量的作用域和生存期都局限于定义它的个体内(函数或复合语句内)，因此不同的个体中允许使用同名的变量而不会混淆。即使在函数内定义的自动变量也可与该函数内部的复合语句中定义的自动变量同名。

 

二、外部变量的类型说明符为extern

　　1.外部变量和全局变量是对同一类变量的两种不同角度的提法。全局变量是从它的作用域提出的，外部变量从它的存储方式提出的，表示了它的生存期。
　　2.当一个源程序由若干个源文件组成时，在一个源文件中定义的外部变量在其它的源文件中也有效。

 

三、静态变量static

　　1、静态局部变量

　　　　静态局部变量属于静态存储方式，它具有以下特点：
　　　　(1)静态局部变量在函数内定义，但不象自动变量那样，当调用时就存在，退出函数时就消失。静态局部变量始终存在着，也就是说它的生存期为整个源程序。
　　　　(2)静态局部变量的生存期虽然为整个源程序，但是其作用域仍与自动变量相同，即只能在定义该变量的函数内使用该变量。退出该函数后，尽管该变量还继续存在，但不能使用它。
　　　　(3)允许对构造类静态局部量赋初值。在数组一章中，介绍数组初始化时已作过说明。若未赋以初值，则由系统自动赋以0值。
　　　　(4)对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值，则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值，则其值是不定的。根据静态局部变量的特点，可以看出它是一种生存期为整个源程序的量。虽然离开定义它的函数后不能使用，但如再次调用定义它的函数时，它又可继续使用，而且保存了前次被调用后留下的值。因此，当多次调用一个函数且要求在调用之间保留某些变量的值时，可考虑采用静态局部变量。虽然用全局变量也可以达到上述目的，但全局变量有时会造成意外的副作用，因此仍以采用局部静态变量为宜。

 

　　2、静态全局变量

　　全局变量(外部变量)的说明之前再冠以static就构成了静态的全局变量。全局变量本身就是静态存储方式，静态全局变量当然也是静态存储方式。这两者在存储方式上并无不同。这两者的区别虽在于非静态全局变量的作用域是整个源程序，当一个源程序由多个源文件组成时，非静态的全局变量在各个源文件中都是有效的。而静态全局变量则限制了其作用域，即只在定义该变量的源文件内有效，在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于静态全局变量的作用域局限于一个源文件内，只能为该源文件内的函数公用，因此可以避免在其它源文件中引起错误。从以上分析可以看出，把局部变量改变为静态变量后是改变了它的存储方式即改变了它的生存期。把全局变量改变为静态变量后是改变了它的作用域，限制了它的使用范围。因此static这个说明符在不同的地方所起的作用是不同的。应予以注意。

 

四、寄存器变量register

　　上述各类变量都存放在存储器内，因此当对一个变量频繁读写时，必须要反复访问内存储器，从而花费大量的存取时间。为此，C语言提供了另一种变量，即寄存器变量。这种变量存放在CPU的寄存器中，使用时，不需要访问内存，而直接从寄存器中读写，这样可提高效率。寄存器变量的说明符是register。对于循环次数较多的循环控制变量及循环体内反复使用的变量均可定义为寄存器变量。

　　1.只有局部自动变量和形式参数才可以定义为寄存器变量。因为寄存器变量属于动态存储方式。凡需要采用静态存储方式的量不能定义为寄存器变量。
　　2.在Turbo C，MS C等微机上使用的C语言中，实际上是把寄存器变量当成自动变量处理的。因此速度并不能提高。而在程序中允许使用寄存器变量只是为了与标准C保持一致。3.即使能真正使用寄存器变量的机器，由于CPU中寄存器的个数是有限的，因此使用寄存器变量的个数也是有限的。

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参考链接：

C语言变量的存储类型：https://www.2cto.com/kf/201607/523634.html

深入探讨C语言中局部变量与全局变量的作用域与存储类别： https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/8324497.html