C语言tips-生存期和存储类型

0.写在最前

最近因为工作需要开始重新学c语言，越学越发现c语言深不可测，当初用python轻轻松松处理的一些数据，但是c语言写起来却异常的复杂，这个板块就记录一下我的c语言复习之路

本节tips来自小甲鱼的c语言课程的演示笔记小甲鱼b站视频

1. 生存期

C语言的变量拥有两种生存期

• 静态存储期（static storage duration)
• 自动存储期（automatic storage duration)
  具有文件作用域的变量属于静态存储期，函数也属于静态存储期。属于静态存储期的变量在程序执行期间将一直占据存储空间，直到程序关闭才释放。

2.存储类型

auto关键字

• 只能修饰局部变量, 局部变量如果没有其它修饰符, 默认就是auto的
• 特点: 随用随开, 用完即销

auto int num; // 等价于 int num;
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register关键字

• 只能修饰局部变量, 原则上将内存中变量提升到CPU寄存器中存储, 这样访问速度会更快
• 但是由于CPU寄存器数量相当有限, 通常不同平台和编译器在优化阶段会自动转换为auto

register int num; 
1

static关键字

• 对局部变量的作用

  • 延长局部变量的生命周期,从程序启动到程序退出,但是它并没有改变变量的作用域

  • 定义变量的代码在整个程序运行期间仅仅会执行一次

#include 
void test();
int main()
{
    test();
    test();
    test();

    return 0;
}
void test(){
    static int num = 0; // 局部变量
    num++; 
    // 如果不加static输出 1 1 1
    // 如果添加static输出 1 2 3
    printf("num = %i\n", num); 
}
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• 对全局变量的作用

  • 全局变量分类：

    • 内部变量:只能在本文件中访问的变量

    • 外部变量:可以在其他文件中访问的变量,默认所有全局变量都是外部变量

  • 默认情况下多个同名的全局变量共享一块空间, 这样会导致全局变量污染问题

  • 如果想让某个全局变量只在某个文件中使用, 并且不和其他文件中同名全局变量共享同一块存储空间, 那么就可以使用static

// A文件中的代码
int num; // 和B文件中的num共享
void test(){
    printf("ds.c中的 num = %i\n", num);
}
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// B文件中的代码
#include 
#include "ds.h"

int num; // 和A文件中的num共享
int main()
{
    num = 666;
    test(); // test中输出666
    return 0;
}
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// A文件中的代码
static int num; // 不和B文件中的num共享
void test(){
    printf("ds.c中的 num = %i\n", num);
}
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// B文件中的代码
#include 
#include "ds.h"

int num; // 不和A文件中的num共享
int main()
{
    num = 666;
    test(); // test中输出0
    return 0;
}
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extern关键字

• 对局部变量的作用

  • extern不能用于局部变量

  • extern代表声明一个变量, 而不是定义一个变量, 变量只有定义才会开辟存储空间

  • 所以如果是局部变量, 虽然提前声明有某个局部变量, 但是局部变量只有执行到才会分配存储空间

#include 

int main()
{
    extern int num;
    num = 998; // 使用时并没有存储空间可用, 所以声明了也没用
    int num; // 这里才会开辟
    printf("num = %i\n", num);
    return 0;
}
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• 对全局变量的作用
  • 声明一个全局变量, 代表告诉编译器我在其它地方定义了这个变量, 你可以放心使用

#include 

int main()
{
    extern int num; // 声明我们有名称叫做num变量
    num = 998; // 使用时已经有对应的存储空间
    printf("num = %i\n", num);
    return 0;
}
int num; // 全局变量, 程序启动就会分配存储空间
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static与extern对函数的作用

内部函数:只能在本文件中访问的函数

外部函数:可以在本文件中以及其他的文件中访问的函数

默认情况下所有的函数都是外部函数

• static 作用：声明一个内部函数

static int sum(int num1,int num2);
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定义一个内部函数

static int sum(int num1,int num2)
{
  return num1 + num2;
}
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• extern作用：声明一个外部函数

extern int sum(int num1,int num2);
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定义一个外部函数

extern int sum(int num1,int num2)
{
  return num1 + num2;
}
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注意点:

• 由于默认情况下所有的函数都是外部函数, 所以extern一般会省略
• 如果只有函数声明添加了static与extern, 而定义中没有添加static与extern, 那么无效

const关键字

参考const关键字的作用