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存儲級別關鍵字
鎖定
存儲級別關鍵字共有六個：auto register volatile static extern const。
- 中文名
- 存儲級別關鍵字
- 共 有
- 六個
- 如
- auto registe
存儲級別關鍵字簡介
下邊分別介紹：
1. auto ：聲明自動變量 一般不使用
2. register：聲明寄存器變量
3. const ：聲明只讀變量
4. volatile：説明變量在程序執行中可被隱含地改變
5. static ：聲明靜態變量
6. extern：聲明變量是在其他文件正聲明（也可以看做是引用變量）
下邊詳細介紹各關鍵字用法以及例子程序
存儲級別關鍵字Auto
auto是缺省的存儲類型，當你定義了變量以後系統就會為它分配內存。無論你是否使用它都是存在於內存中的
存儲級別關鍵字Register
register是寄存器變量，在CPU裏有“寄存器”這個東西，這個東西比內存更靠近CPU,所以速度更快。但是它是很小的，通常只有幾個字節，所以只有在數據量很小，而且使用頻繁的情況下才使用。既然是寄存器變量，所以它存放在寄存器中，不佔用內存單元
存儲級別關鍵字Const
使用方法是：
const int a=1;//這裏定義了一個int類型的const常數變量a;
但就於指針來説const仍然是起作用的，以下有兩點要十分注意，因為下面的兩個問題很容易混淆！
我們來看一個如下的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
void main(void)
{
const int a=10;
int b=20;
const int *pi;
pi=a;
cout <<*pi << "|" << a <<endl;
pi=b;
cout <<*pi << "|" <<b <<endl;
cin.get();
}
上面的代碼中最重要的一句是 const int *pi
這句從右向座讀作：pi是一個指向int類型的，被定義成const的對象的指針;
如果你在代碼後加上*pi=10;這樣的賦值操作是不被允許編譯的！
好,看了上面的兩個例子你對const有了一個基本的認識了，那麼我們接下來看一個很容易混淆的用法！
請看如下的代碼
#include <iostream>
using namespace std;
void main(void)
{
int a=10;
const int *const pi=a;
cout <<*pi << "|" <<a <<endl;
cin.get();
}
上面的代碼中最重要的一句是 const int *const pi
這句從右向座讀作:pi是一個指向int類型對象的const指針；
這樣的一種聲明方式的作用是你既不可以修改pi所指向對象的內存地址也不能利用指針的解引用方式修改對象的值，也就是用*pi=10這樣的方式；
所以你如果在最後加上*pi=20，想試圖通過這樣的方式修改對象a的值是不被允許編譯的！
#include <iostream>
using namespace std;
void main(void)
{
const int a=10;//這句和上面不同，請注意！
const int *const pi=a;
cout <<*pi << "|" <<a <<endl;
cin.get();
}
存儲級別關鍵字Volatile
volatile 影響編譯器編譯的結果,指出，volatile 變量是隨時可能發生變化的，與volatile變量有關的運算，不要進行編譯優化，以免出錯，（VC++ 在產生release版可執行碼時會進行編譯優化，加volatile關鍵字的變量有關的運算，將不進行編譯優化。）。
例如：
volatile inti=10;
int j = i;
...
int k = i;
volatile 告訴編譯器i是隨時可能發生變化的，每次使用它的時候必須從i的地址中讀取，因而編譯器生成的可執行碼會重新從i的地址讀取數據放在k中。
而優化做法是，由於編譯器發現兩次從i讀數據的代碼之間的代碼沒有對i進行過操作，它會自動把上次讀的數據放在k中。而不是重新從i裏面讀。這樣以來，如果i是一個寄存器變量或者表示一個端口數據就容易出錯，所以説volatile可以保證對特殊地址的穩定訪問，不會出錯。
存儲級別關鍵字Static
面向過程程序設計中的static1. 全局靜態變量
2、初始化：未經初始化的全局靜態變量會被程序自動初始化為0（自動對象的值是任意的，除非他被顯示初始化）
看下面關於作用域的程序：
//teststatic1.c
void display();
extern int n;
int main()
{
n = 20;
printf("%dn",n);
display();
return 0;
}
//teststatic2.c
static int n; //定義全局靜態變量，自動初始化為0，僅在本文件中可見
void display()
{
n++;
printf("%dn",n);
}
文件分別編譯通過，但link的時候teststatic2.c中的變量n找不到定義，產生錯誤。
定義全局靜態變量的好處：
<1>不會被其他文件所訪問，修改
<2>其他文件中可以使用相同名字的變量，不會發生衝突。
2. 局部靜態變量
1、內存中的位置：靜態存儲區
2、初始化：未經初始化的全局靜態變量會被程序自動初始化為0（自動對象的值是任意的，除非他被顯示初始化）
3、作用域：作用域仍為局部作用域，當定義它的函數或者語句塊結束的時候，作用域隨之結束。
注：當static用來修飾局部變量的時候，它就改變了局部變量的存儲位置，從原來的棧中存放改為靜態存儲區。但是局部靜態變量在離開作用域之後，並沒有被銷燬，而是仍然駐留在內存當中，直到程序結束，只不過我們不能再對他進行訪問。
3. 靜態函數
在函數的返回類型前加上關鍵字static，函數就被定義成為靜態函數。
函數的定義和聲明默認情況下是extern的，但靜態函數只是在聲明他的文件當中可見，不能被其他文件所用。
例如：
//teststatic1.c
void display();
static void staticdis();
int main()
{
display();
staticdis();
renturn 0;
}
//teststatic2.c
void display()
{
staticdis();
printf("display() has been called n");
}
static void staticdis()
{
printf("staticDis() has been calledn");
}
文件分別編譯通過，但是連接的時候找不到函數staticdis（）的定義，產生錯誤。
實際上編譯也未過，vc2003報告teststatic1.c中靜態函數staticdis已聲明但未定義 ；by imjacob
定義靜態函數的好處：
<1> 其他文件中可以定義相同名字的函數，不會發生衝突
<2> 靜態函數不能被其他文件所用。
存儲説明符auto，register，extern，static，對應兩種存儲期：自動存儲期和靜態存儲期。
auto和register對應自動存儲期。具有自動存儲期的變量在進入聲明該變量的程序塊時被建立，它在該程序塊活動時存在，退出該程序塊時撤銷。
關鍵字extern和static用來説明具有靜態存儲期的變量和函數。用static聲明的局部變量具有靜態存儲持續期（static storageduration），或靜態範圍（static extent）。雖然他的值在函數調用之間保持有效，但是其名字的可視性仍限制在其局部域內。靜態局部對象在程序執行到該對象的聲明處時被首次初始化。
由於static變量的以上特性，可實現一些特定功能。
1． 統計次數功能
聲明函數的一個局部變量，並設為static類型，作為一個計數器，這樣函數每次被調用的時候就可以進行計數。這是統計函數被調用次數的最好的辦法，因為這個變量是和函數息息相關的，而函數可能在多個不同的地方被調用，所以從調用者的角度來統計比較困難。代碼如下：
void count();
int main()
{
int i;
for (i = 1; i <= 3; i++)
count();
return 0;
}
void count()
{
static num = 0;
num++;
printf(" I have been called %d",num,"timesn");
}
輸出結果為：
I have been called 1 times.
I have been called 2 times.
I have been called 3 times.
慘痛教訓：
假設在test.h中定義了一個static bool g_test=false;
若test1.c和test2.c都包含test.h，則test1.c和test2.c分別生成兩份g_test，在test1.c 中置g_test=true,而test2.c中仍然為false並未改變！shit！！
C程序一直由下列部分組成： 1、正文段——CPU執行的機器指令部分；一個程序只有一個副本；只讀，防止程序由於意外事故而修改自身指令；
2、初始化數據段（數據段）——在程序中所有賦了初值的全局變量，存放在這裏。
5、堆——動態存儲分。
|-----------|
| |
|-----------|
| 棧 |
|-----------|
| | |
| |/ |
| |
| |
| /| |
| | |
|-----------|
| 堆 |
|-----------|
| 未初始化 |
|-----------|
| 初始化 |
|-----------|
| 正文段 |
|-----------|
存儲級別關鍵字Extern
另外，extern也可用來進行鏈接指定。
問題：extern 變量
char a[6]; |
在另外一個文件裏用下列語句進行了聲明：
extern char *a； |
請問，這樣可以嗎？
答案與分析：
1、不可以，程序運行時會告訴你非法訪問。原因在於，指向類型T的指針並不等價於類型T的數組。extern char *a聲明的是一個指針變量而不是字符數組，因此與實際的定義不同，從而造成運行時非法訪問。應該將聲明改為extern char a[ ]。
2、例子分析如下，如果a[] = "abcd",則外部變量a=0x61626364 (abcd的ASCII碼值)，*a顯然沒有意義，如下圖：
顯然a指向的空間（0x61626364）沒有意義，易出現非法內存訪問。
3、在使用extern時候要嚴格對應聲明時的格式，在實際編程中，這樣的錯誤屢見不鮮。
4、extern用在變量聲明中常常有這樣一個作用，你在*.c文件中聲明瞭一個全局的變量，這個全局的變量如果要被引用，就放在*.h中並用extern來聲明。
問題：extern 函數1
常常見extern放在函數的前面成為函數聲明的一部分，那麼，C語言的關鍵字extern在函數的聲明中起什麼作用？
答案與分析：
如果函數的聲明中帶有關鍵字extern，僅僅是暗示這個函數可能在別的源文件裏定義，沒有其它作用。即下述兩個函數聲明沒有明顯的區別：
extern int f(); 和int f(); |
當然，這樣的用處還是有的，就是在程序中取代include “*.h”來聲明函數，在一些複雜的項目中，我比較習慣在所有的函數聲明前添加extern修飾。
問題：extern函數2
當函數提供方單方面修改函數原型時，如果使用方不知情繼續沿用原來的extern申明，這樣編譯時編譯器不會報錯。但是在運行過程中，因為少了或者多了輸入參數，往往會照成系統錯誤，這種情況應該如何解決？
答案與分析：
如今業界針對這種情況的處理沒有一個很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供對外部接口的聲明，然後調用方include該頭文件，從而省去extern這一步。以避免這種錯誤。
寶劍有雙鋒，對extern的應用，不同的場合應該選擇不同的做法。
問題：extern“C”
在C++環境下使用C函數的時候，常常會出現編譯器無法找到obj模塊中的C函數定義，從而導致鏈接失敗的情況，應該如何解決這種情況呢？
答案與分析：
C++語言在編譯的時候為了解決函數的多態問題，會將函數名和參數聯合起來生成一箇中間的函數名稱，而C語言則不會，因此會造成鏈接時找不到對應函數的情況，此時C函數就需要用extern “C”進行鏈接指定，這告訴編譯器，請保持我的名稱，不要給我生成用於鏈接的中間函數名。
下面是一個標準的寫法：
//在.h文件的頭上
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
extern "C"{
#endif
#endif /* __cplusplus */
…
…
//.h文件結束的地方
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
}
#endif
#endif /* __cplusplus */
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