C语言中auto,register,static,const,volatile的区别详细解析

1)auto
这个关键字用于声明变量的生存期为自动,即将不在任何类、结构、枚举、联合和函数中定义的变量视为全局变量,而在函数中定义的变量视为局部变量。这个关键字不怎么多写,因为所有的变量默认就是auto的。

(2)register
这个关键字命令编译器尽可能的将变量存在CPU内部寄存器中而不是通过内存寻址访问以提高效率。

(3)static
常见的两种用途:
1>统计函数被调用的次数;

2>减少局部数组建立和赋值的开销.变量的建立和赋值是需要一定的处理器开销的,特别是数组等含有较多元素的存储类型。在一些含有较多的变量并且被经常调用的函数中,可以将一些数组声明为static类型,以减少建立或者初始化这些变量的开销.

详细说明:
1>、变量会被放在程序的全局存储区中,这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与栈变量和堆变量的区别。

2>、变量用static告知编译器,自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。

3>当static用来修饰全局变量时,它就改变了全局变量的作用域,使其不能被别的程序extern,限制在了当前文件里,但是没有改变其存放位置,还是在全局静态储存区。

使用注意:
1>若全局变量仅在单个C文件中访问,则可以将这个变量修改为静态全局变量,以降低模块间的耦合度;

2>若全局变量仅由单个函数访问,则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量,以降低模块间的耦合度;

3>设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时,需要考虑重入问题(只要输入数据相同就应产生相同的输出)。

(4)const
被const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。它可以修饰函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。

作用:
1>修饰输入参数
a.对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。

b.对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

2>用const修饰函数的返回值
a.如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const修饰的同类型指针。
如对于: const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:
char *str = GetString();//cannot convert from 'const char *' to 'char *';

正确的用法是:
const char *str = GetString();

b.如果函数返回值采用“值传递方式”,由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中,加const修饰没有任何价值。如不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。
3>const成员函数的声明中,const关键字只能放在函数声明的尾部,表示该类成员不修改对象.

说明:
const type m; //修饰m为不可改变
示例:
typedef char * pStr; //新的类型pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
p1++; //正确,上边修饰的是*p1,p1可变
const pStr p2 = string;
p2++; //错误,上边修饰的是p2,p2不可变,*p2可变

同理,const修饰指针时用此原则判断就不会混淆了。
const int *value; //*value不可变,value可变
int* const value; //value不可变,*value可变
const (int *) value; //(int *)是一种type,value不可变,*value可变
//逻辑上这样理解,编译不能通过,需要tydef int* NewType;
const int* const value;//*value,value都不可变

(5)volatile
表明某个变量的值可能在外部被改变,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。它可以适用于基础类型如:int,char,long......也适用于C的结构和C++的类。当对结构或者类对象使用volatile修饰的时候,结构或者类的所有成员都会被视为volatile.
该关键字在多线程环境下经常使用,因为在编写多线程的程序时,同一个变量可能被多个线程修改,而程序通过该变量同步各个线程。

简单示例:


复制代码 代码如下:

 DWORD __stdcall threadFunc(LPVOID signal)
 {
 int* intSignal="reinterdivt"_cast(signal);
 *intSignal=2;
 while(*intSignal!=1)
 sleep(1000);
 return 0;
 }

该线程启动时将intSignal 置为2,然后循环等待直到intSignal 为1 时退出。显然intSignal的值必须在外部被改变,否则该线程不会退出。但是实际运行的时候该线程却不会退出,即使在外部将它的值改为1,看一下对应的伪汇编代码就明白了:


复制代码 代码如下:

 mov ax,signal
 label:
 if(ax!=1)
 goto label

对于C编译器来说,它并不知道这个值会被其他线程修改。自然就把它cache在寄存器里面。C 编译器是没有线程概念的,这时候就需要用到volatile。volatile 的本意是指:这个值可能会在当前线程外部被改变。也就是说,我们要在threadFunc中的intSignal前面加上volatile关键字,这时候,编译器知道该变量的值会在外部改变,因此每次访问该变量时会重新读取,所作的循环变为如下面伪码所示:


复制代码 代码如下:

 label:
 mov ax,signal
 if(ax!=1)
 goto label

注意:一个参数既可以是const同时是volatile,是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

(6)extern
extern 意为“外来的”···它的作用在于告诉编译器:有这个变量,它可能不存在当前的文件中,但它肯定要存在于工程中的某一个源文件中或者一个Dll的输出中。

时间: 2013-09-16

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