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C中的auto、static、register、extern、const和volitate
時間：2018-09-20 來源：未知
C語言中的每一個變量和函數(shù)有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的存儲類別。數(shù)據(jù)類型（整形、字符型等），存儲類別是指數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲的方法，存儲方法有兩大類：靜態(tài)存儲類和動態(tài)存儲類。具體包括四種：自動的（auto），靜態(tài)的（static），寄存器的（register）和外部的（extern）。
auto變量：函數(shù)中的局部變量，如不專門聲明static，一般都是動態(tài)地分配存儲空間。自動變量：在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)會給他們分配存儲空間，一旦函數(shù)調(diào)用結(jié)束這些存儲空間就會自動釋放。關(guān)鍵字“auto”可以省略，不寫則隱含確定為“自動存儲類別”，屬于動態(tài)存儲方式。
static聲明變量：用static聲明的靜態(tài)局部變量，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不消失，反而保留當(dāng)前的數(shù)據(jù)，在下一次該函數(shù)調(diào)用時，該變量現(xiàn)有的值就是上一次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值。
一般用static聲明一個變量的作用有二：（1）對局部變量用static聲明，則為該變量分配的空間在整個程序執(zhí)行期間始終存在。（2）對全部變量用static聲明，則該變量的作用域只限于本文件模塊，即被聲明的文件中。
eg：f(int a)
{
auto b=0; //將b定義為auto類型。
static c=3; //將c定義為static類型。
b=b+1,c=c+1;
return(a+b+c);
}
main()
{
int a=2,i;
for(i=0;i<3;i++)
printf("%d",f(a));
}
在第一次調(diào)用f函數(shù)時b=0,c=3，第一次調(diào)用結(jié)束后b=1,c=4，a+b+c=7;執(zhí)行完之后由于c是靜態(tài)局部變量，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，它并不釋放，所以保留c=4。而b還是0。所以程序輸出7,8,9。
static還可以聲明函數(shù)，eg：static int fun（int a, int b）稱fun為內(nèi)部函數(shù)，或者靜態(tài)函數(shù)。內(nèi)部函數(shù)的使用只限于所在文件，而且不同文件中的同名內(nèi)部函數(shù)互不干擾。
register變量：一般變量的值都是存儲在內(nèi)存中，（當(dāng)程序需要用到哪一個變量的值，由控制器發(fā)出指令將內(nèi)存中該變量的值送到運(yùn)算器，完了如果需要存數(shù)，再從運(yùn)算器將數(shù)據(jù)送到內(nèi)存中存放。）所以就引出一個問題，如果我們進(jìn)行一段頻繁的運(yùn)算，則存儲變量的值肯定要花費(fèi)不少時間，所以C語言允許將局部變量的值存放在寄存器中，這樣需要時就直接搬用，不必再進(jìn)行過內(nèi)存。提高運(yùn)算速度。
extern聲明外部變量：外部變量（即全局變量）是在函數(shù)的外部定義的。作用域?yàn)閺淖兞康亩x處開始，到本程序文件的結(jié)尾。可以在一個文件內(nèi)聲明外部變量，如：
{
main（）
{
extern A,B;
printf("%d",max(A,B));
} int A=13,B=-8;
也可以在多文件的程序中聲明外部變量。
extern還可聲明函數(shù)，eg：extern int fun（int a, int b）；聲明的外部函數(shù)可供其他文件調(diào)用，在C中，定義函數(shù)時省略extern，則隱含為外部函數(shù)。
別人問起，不能簡單說const表示常數(shù)，這樣會讓別人覺得很外行。或許可以說是只讀，其實(shí)也不完全正確。務(wù)必要弄清楚一下幾個定義的含義：
const int a; //a是一個常整型數(shù)
int const a; //a是一個整型常數(shù)
const int *a; //a是一個指向常整型數(shù)的指針，從這里可以看出整型數(shù)不可以修改，但指針可以。
int * const a; //a是一個指向整型數(shù)的常指針，整型數(shù)可以修改，指針不能修改。
int const * a const; //a是一個指向常整型數(shù)的常指針。
如果能正確回答這些問題，那么他就給我留下了一個好印象。順帶提一句，也許你可能會問，即使不用關(guān)鍵字const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢？我也如下的幾下理由：
1).關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實(shí)際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學(xué)會感謝這點(diǎn)多余的信息。（當(dāng)然，懂得用const的程序員很少會留下的垃圾讓別人來清理的。）
2). 通過給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。
3). 合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。
關(guān)鍵字volatile有什么含意 并給出三個不同的例子。
一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例子：
1). 并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）；
2). 一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)；
3). 多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量；
回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的基本的問題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所用這些都要求volatile變量。不懂得volatile內(nèi)容將會帶來災(zāi)難。
假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑這否會是這樣），我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1). 一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。
2). 一個指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。
3). 下面的函數(shù)有什么錯誤：
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案：
1). 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖儭Ｋ莄onst因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。
2). 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當(dāng)一個中服務(wù)子程序修該一個指向一個buffer的指針時
3). 這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：
int square(volatile int *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}
由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：
long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}
