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C語言中auto,register,static,const,volatile的區別

編輯:關於C語言

1)auto
  這個關鍵字用於聲明變量的生存期為自動,即將不在任何類、結構、枚舉、聯合和函數中定義的變量視為全局變量,而在函數中定義的變量視為局部變量。這個關鍵字不怎麼多寫,因為所有的變量默認就是auto的。

(2)register
  這個關鍵字命令編譯器盡可能的將變量存在CPU內部寄存器中而不是通過內存尋址訪問以提高效率。

(3)static
  常見的兩種用途:
    1>統計函數被調用的次數;
    2>減少局部數組建立和賦值的開銷.變量的建立和賦值是需要一定的處理器開銷的,特別是數組等含有較多元素的存儲類型。在一些含有較多的變量並且被經常調用的函數中,可以將一些數組聲明為static類型,以減少建立或者初始化這些變量的開銷.
  詳細說明:
    1>、變量會被放在程序的全局存儲區中,這樣可以在下一次調用的時候還可以保持原來的賦值。這一點是它與棧變量和堆變量的區別。
    2>、變量用static告知編譯器,自己僅僅在變量的作用范圍內可見。這一點是它與全局變量的區別。
    3>當static用來修飾全局變量時,它就改變了全局變量的作用域,使其不能被別的程序extern,限制在了當前文件裡,但是沒有改變其存放位置,還是在全局靜態儲存區。

  使用注意:
    1>若全局變量僅在單個C文件中訪問,則可以將這個變量修改為靜態全局變量,以降低模塊間的耦合度;
    2>若全局變量僅由單個函數訪問,則可以將這個變量改為該函數的靜態局部變量,以降低模塊間的耦合度;
    3>設計和使用訪問動態全局變量、靜態全局變量、靜態局部變量的函數時,需要考慮重入問題(只要輸入數據相同就應產生相同的輸出)。

(4)const
  被const修飾的東西都受到強制保護,可以預防意外的變動,能提高程序的健壯性。它可以修飾函數的參數、返回值,甚至函數的定義體。
  作用:
    1>修飾輸入參數
      a.對於非內部數據類型的輸入參數,應該將“值傳遞”的方式改為“const引用傳遞”,目的是提高效率。例如將void Func(A a) 改為void Func(const A &a)。
      b.對於內部數據類型的輸入參數,不要將“值傳遞”的方式改為“const引用傳遞”。否則既達不到提高效率的目的,又降低了函數的可理解性。例如void Func(int x) 不應該改為void Func(const int &x)。
    2>用const修飾函數的返回值
      a.如果給以“指針傳遞”方式的函數返回值加const修飾,那麼函數返回值(即指針)的內容不能被修改,該返回值只能被賦給加const修飾的同類型指針。
       如對於: const char * GetString(void);
       如下語句將出現編譯錯誤:
        char *str = GetString();//cannot convert from 'const char *' to 'char *';
       正確的用法是:
       const char *str = GetString();
      b.如果函數返回值采用“值傳遞方式”,由於函數會把返回值復制到外部臨時的存儲單元中,加const修飾沒有任何價值。如不要把函數int GetInt(void) 寫成const int GetInt(void)。
    3>const成員函數的聲明中,const關鍵字只能放在函數聲明的尾部,表示該類成員不修改對象.

   說明:
    const type m; //修飾m為不可改變
   示例:
    typedef char * pStr; //新的類型pStr;
    char string[4] = "abc";
    const char *p1 = string;
    p1++; //正確,上邊修飾的是*p1,p1可變
    const pStr p2 = string;
    p2++; //錯誤,上邊修飾的是p2,p2不可變,*p2可變
   同理,const修飾指針時用此原則判斷就不會混淆了。
    const int *value; //*value不可變,value可變
    int* const value; //value不可變,*value可變
    const (int *) value; //(int *)是一種type,value不可變,*value可變
              //邏輯上這樣理解,編譯不能通過,需要tydef int* NewType;
    const int* const value;//*value,value都不可變

(5)volatile
  表明某個變量的值可能在外部被改變,優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裡的備份。它可以適用於基礎類型如:int,char,long......也適用於C的結構和C++的類。當對結構或者類對象使用volatile修飾的時候,結構或者類的所有成員都會被視為volatile.
  該關鍵字在多線程環境下經常使用,因為在編寫多線程的程序時,同一個變量可能被多個線程修改,而程序通過該變量同步各個線程。
  簡單示例:
   DWORD __stdcall threadFunc(LPVOID signal)
   {
     int* intSignal="reinterdivt"_cast(signal);
     *intSignal=2;
     while(*intSignal!=1)
     sleep(1000);
     return 0;
   }
  該線程啟動時將intSignal 置為2,然後循環等待直到intSignal 為1 時退出。顯然intSignal的值必須在外部被改變,否則該線程不會退出。但是實際運行的時候該線程卻不會退出,即使在外部將它的值改為1,看一下對應的偽匯編代碼就明白了:
     mov ax,signal
     label:
     if(ax!=1)
     goto label
  對於C編譯器來說,它並不知道這個值會被其他線程修改。自然就把它cache在寄存器裡面。C 編譯器是沒有線程概念的,這時候就需要用到volatile。volatile 的本意是指:這個值可能會在當前線程外部被改變。也就是說,我們要在threadFunc中的intSignal前面加上volatile關鍵字,這時候,編譯器知道該變量的值會在外部改變,因此每次訪問該變量時會重新讀取,所作的循環變為如下面偽碼所示:
     label:
     mov ax,signal
     if(ax!=1)
     goto label
  注意:一個參數既可以是const同時是volatile,是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應該試圖去修改它。

(6)extern
  extern 意為“外來的”···它的作用在於告訴編譯器:有這個變量,它可能不存在當前的文件中,但它肯定要存在於工程中的某一個源文件中或者一個Dll的輸出中。

 

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