變數的存儲屬性編譯器
1. 變數的存儲類型
我們在程序中會經常定義一些變數來保存和處理數據。從本質上看,變數代表了一段可操作的內存,也可以認為變數是內存的符號化表示。當程序中需要使用內存時,可以定義某種類型的變數。此時編譯器根據變數的數據類型分配一定大小的內存空間。程序就可以通過變數名來訪問對應的內存了。
如果說變數的數據類型決定了對應內存的大小,那麼存儲類型則影響著對應內存的使用方式。所謂使用方式,具體說就是在什麼時間、程序的什麼地方可以使用變數,即變數的生命周期和作用域。
先了解一些基本常識。一、在程序運行時內存中有三個區域可以保存變數:靜態存儲區、棧(stack)和堆(heap)。二、根據變數定義的位置可分為全局變數(定義在函數體外的變數)和局部變數(定義在函數體內的變數,包括形參)。
所有的全局變數和靜態局部變數(定義時使用關鍵字static)都保存在靜態存儲區,其特點是:在編譯時分配內存空間並進行初始化。在程序運行期間,變數一直存在,直到程序結束,變數對應的內存空間才被釋放。
而所有的非靜態局部變數(又稱為自動變數)保存在棧(stack)中,其特點是:在變數所在的函數或模塊被執行時動態創建,函數或模塊執行完時,變數對應的內存空間被釋放。換句話說,函數或模塊每被執行一次,局部變數就會重新被分配空間。如果變數定義時沒有初始化,那麼變數中的值是隨機數。
所有用malloc分配的內存(又稱為動態內存)都在堆(heap)中,其特點是:一般通過指針來訪問動態分配的內存。即可以通過free來手動釋放動態內存,也可以在程序結束時由系統自動釋放。
以上討論的是變數的生命周期,下面來看作用域。作用域指的是變數的可見范圍,即在變數的生命周期內,程序的哪些部分可以使用該變數。
全局變數的作用域從定義點開始一直到源文件的結束。如果要在定義點之前使用全局變數的話就需要使用關鍵字extern對作用域進行擴展。全局變數預設是可以被其他文件引用的。如果希望僅限於本文件使用的話,需要在定義時使用關鍵字static。
對於局部變數來說,無論是靜態局部變數還是自動變數,作用域都僅限於定義該變數的函數或模塊。
動態內存只要沒有被釋放就可以在程序的任何地方使用,前提是要知道動態內存的地址。
註:static加在全局變數前影響的是作用域,加在局部變數前影響的是生命周期。
2. c語言變數的儲存類別及各自的特點
你自己根據需要歸納吧~
C語言變數存儲類型
auto
static
extern
static extern
register
auto 局部變數
auto 變數是用堆棧(stack)方式佔用儲存器空間,因此,當執行此區段是,系統會立即為這個變數分配存儲器空間,而程序執行完後,這個堆棧立即被系統收回.在大括弧{}內聲明.
自動變數就是指在函數內部定義使用的變數。他只是允許在定義他的函數內部使用它。在函數外的其他任何地方都不能使用的變數。自動變數是局部變數,即它的區域性是在定義他的函數內部有效。當然這說明自動變數也沒有鏈接性,因為它也不允許其他的文件訪問他。由於自動變數在定義他的函數的外面的任何地方都是不可見的,所以允許我們在這個函數外的其他地方或者是其他的函數內部定義同名的變數,他們之間不會發生沖突的。因為他們都有自己的區域性,而且它沒有鏈接性(即:不允許其他的文件訪問他的)。來看看自動量的持續性。計算機在執行這個函數的時候,創建並為它分配內存,當函數執行完畢返回後,自動變數就會被銷毀。這個過程是通過一個堆棧的機制來實現的。為自動變數分配內存就壓棧,而函數返回時就退棧。
static 靜態變數
一、局部靜態變數
局部變數按照存儲形式可分為三種auto, static, register。
與auto類型(普通)局部變數相比, static局部變數有三點不同:
1. 存儲空間分配不同
auto類型分配在棧上, 屬於動態存儲類別, 占動態存儲區空間, 函數調用結束後自動釋放, 而static分配在靜態存儲區, 在程序整個運行期間都不釋放. 兩者之間的作用域相同, 但生存期不同.
2. static局部變數在所處模塊在初次運行時進行初始化工作, 且只操作一次。
3. 對於局部靜態變數, 如果不賦初值, 編譯期會自動賦初值0或空字元, 而auto類型的初值是不確定的.
特點: static局部變數的」記憶性」與生存期的」全局性」
所謂」記憶性」是指在兩次函數調用時, 在第二次調用進入時, 能保持第一次調用退出時的值.
注意事項:
1. 「記憶性」, 程序運行很重要的一點就是可重復性, 而static變數的」記憶性」破壞了這種可重復性, 造成不同時刻至運行的結果可能不同.
2. 「生存期」全局性和唯一性. 普通的local變數的存儲空間分配在stack上, 因此每次調用函數時, 分配的空間都可能不一樣, 而static具有全局唯一性的特點, 每次調用時, 都指向同一塊內存, 這就造成一個很重要的問題 ---- 不可重入性!!!
二、外部靜態變數/函數
在C中static有了第二種含義:用來表示不能被其它文件訪問的全局變數和函數。, 但為了限制全局變數/函數的作用域, 函數或變數前加static使得函數成為靜態函數。但此處「static」的含義不是指存儲方式,而是指對函數的作用域僅局限於本文件(所以又稱內部函數)。注意此時, 對於外部(全局)變數, 不論是否有static限制, 它的存儲區域都是在靜態存儲區, 生存期都是全局的. 此時的static只是起作用域限製作用, 限定作用域在本模塊(文件)內部.
使用內部函數的好處是:不同的人編寫不同的函數時,不用擔心自己定義的函數,是否會與其它文件中的函數同名。
extern 變數
外部變數 定義在程序外部,所有的函數很程序段都可以使用.
外部變數可能會在某一程序段被重新定義,以段內變數為參考值.
static extern 變數
靜態外部變數和外部變數差別在於,外部變數生命可以同時給多個文件使用,而靜態外部變數則只能給聲明此變數的文件使用.
register 變數
寄存器變數,是由寄存器分配空間,訪問速度比訪問內存快,加快執行速度.寄存器大小有限.
在c語言當中可以使用寄存器變數來優化程序的性能,最常見的是在一個函數體當中,將一個常用的變數聲明為寄存器變數: register int ra; 如果可能的話,編譯器就會為它分配一個單獨的寄存器,在整個函數執行期間對這個變數的操作全都是對這個寄存器進行操作,這時候就不用頻繁地去訪存了,自然就提高了性能。
不能用於全局變數。現在的情況是VC忽略用戶定義的REGISTER,因此定義一個REGISTER變數與不定義一個REGISTER是一樣的,編譯器進行相同的優化,因為MS認為,REGISTER是系統中寶貴的資源,應該由系統統一調配,而且認為VC編譯器的優化能力要大於一般的程序員。因此也有人說register關鍵字在PC機(x86CPU)無用,編譯器按自動變數處理。
注意: register是不能取址的。
register int j; int *p = &j;是錯的,因為無法對寄存器的定址。
3. 什麼是變數的存儲類型
量有4種存儲類型,分別是auto(自動型)、static(靜態型)、register(寄存器型)和extern(外部型)。在定義或說明一個變數時可以加上存儲類型關鍵字,以限定其存儲類別。
存儲類型決定了系統將在哪一個數據存儲區為變數分配存儲空間。
4. C++局部變數的存儲方式有哪幾種
靜態存儲方式與動態存儲方式(具體:自動的、靜態的、寄存器的register、外部的extern)
在內存中的用戶的存儲空間分為:程序區、靜態存儲區、動態存儲區。
靜態存儲方式:在程序運行期間,系統對變數分配的固定空間。
動態存儲方式:在程序運行期間,系統對變數分配的動態空間
1>用static來聲明靜態局部變數,局部變數的值在函數結束後不消失而保留原值,即其佔用的存儲單元不釋放,在下一次該函數調用時,該變數保留上次函數調用結束時的值。靜態局部變數的默認值為0.
2>動態的局部變數當函數體被調用完畢時,變數的空間被釋放。
5. C語言的基本變數存儲類型的初值,以及作用范圍.生存期的概念和關系
變數的存儲類型是指變數在內存中的存儲方式,分為靜態存儲和動態存儲,表示了變數的生存期。
變數分類特性表存儲方式存儲類型說明符何處定義生存期作用域賦值前的值可賦初值類型動態存儲自動變數 auto 寄存器變數 register 函數或復合語句內被調用時在定義它的函數或復合語句內不定基本類型int或char外部變數extern函數之外整個源程序整個源程序靜態局部變數static 函數或復合語句內靜態全局變數static 函數之外整個源程序在定義它的函數或復合語句內在定義它的源文件內0任何類型