学习笔记–C语言21–变量类型

    根据变量作用域的不同,将变量分为局部变量和全局变量。

    1.局部变量

    1> 定义:在函数内部定义的变量,称为局部变量。形式参数也属于局部变量

    2> 作用域:局部变量只在定义它的函数内部有效,即局部变量只有在定义它的函数内部使用,其它函数不能使用它。

     

    2.全局变量

    1> 定义:在所有函数外部定义的变量,称为全局变量。

    2> 作用域:全局变量的作用范围是从定义变量的位置开始到源程序结束,即全局变量可以被在其定义位置之后的其它函数所共享。

    复制代码
    1 int a;
    2 
    3 int main ()
    4 {
    5     int b;
    6     return 0;
    7 }
    复制代码

    第1行的变量a是全局变量,第5行的变量b是局部变量。

     

    二、变量的存储类型

    * 变量的存储类型就是指变量存储在什么地方。有3个地方可以用于存储变量:普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器。变量的存储类型决定了变量何时创建、何时销毁以及它的值能保持多久,也就是决定了变量的生命周期。

    * C语言根据变量的存储类型的不同,可以把变量分为:自动变量、静态变量、寄存器变量。

    1.自动变量

    1> 定义:自动变量是存储在堆栈中的。

    2> 哪些是自动变量:被关键字auto修饰的局部变量都是自动变量,但是极少使用这个关键字,基本上是废的,因为所有的局部变量在默认情况下都是自动变量

    3> 生命周期:在程序执行到声明自动变量的代码块(函数)时,自动变量才被创建;当自动变量所在的代码块(函数)执行完毕后,这些自动变量就会自行销毁。如果一个函数被重复调用,这些自动变量每次都会重新创建。

    1 void test(int a, int b) {
    2     int c = a + b;
    3     
    4     auto int d;
    5 }

    第1行的变量a、b,第2行的变量c、第4行的变量d都是自动变量。

     

    2.静态变量

    1> 定义:静态变量是存储在静态内存中的,也就是不属于堆栈。

    2> 哪些是静态变量:

    • 所有的全局变量都是静态变量
    • 被关键字static修饰的局部变量也是静态变量

    3> 生命周期:静态变量在程序运行之前创建,在程序的整个运行期间始终存在,直到程序结束。

    复制代码
     1 #include <stdio.h>
     2 
     3 int a;
     4 
     5 void test() {
     6     static int b = 0;
     7     b++;
     8     
     9     int c = 0;
    10     c++;
    11     
    12     printf("b=%d, c=%d \n", b, c);
    13 }
    14 
    15 int main() {
    16     int i;
    17     // 连续调用3次test函数
    18     for (i = 0; i<3; i++) {
    19         test();
    20     }
    21     
    22     return 0;
    23 }
    复制代码

    * 第3行的变量a、第6行的变量b都是静态变量,第9行的变量c、第16行的变量i是自动变量。

    * 因为第6行的变量b是静态变量,所以它只会被创建一次,而且生命周期会延续到程序结束。因为它只会创建一次,所以第6行代码只会执行一次,下次再调用test函数时,变量b的值不会被重新初始化为0。

    * 注意:虽然第6行的变量b是静态变量,但是只改变了它的存储类型(即生命周期),并没有改变它的作用域,变量b还是只能在test函数内部使用。

    * 我们在main函数中重复调用test函数3次,输出结果为:

     

    3.寄存器变量

    1> 定义:存储在硬件寄存器中的变量,称为寄存器变量。寄存器变量比存储在内存中的变量访问效率更高(默认情况下,自动变量和静态变量都是放在内存中的)

    2> 哪些变量是寄存器变量:

    • 被关键字register修饰的自动变量都是寄存器变量
    • 只有自动变量才可以是寄存器变量,全局变量和静态局部变量不行
    • 寄存器变量只限于int、char和指针类型变量使用

    3> 生命周期:因为寄存器变量本身就是自动变量,所以函数中的寄存器变量在调用该函数时占用寄存器中存放的值,当函数结束时释放寄存器,变量消失。

    4> 使用注意:

    • 由于计算机中寄存器数目有限,不能使用太多的寄存器变量。如果寄存器使用饱和时,程序将寄存器变量自动转换为自动变量处理
    • 为了提高运算速度,一般会将一些频繁使用的自动变量定义为寄存器变量,这样程序尽可能地为它分配寄存器存放,而不用内存
    1 int main() {
    2     register int a;
    3     return 0;
    4 }

    第2行的变量a是个寄存器变量。

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