存储类和类型限定符

在 C 语言中，存储类和类型限定符用于指定标识符（变量、函数等）的内存分配方式、作用域和初始化规则等信息。本文将介绍 C 语言中常用的存储类和类型限定符。

存储类

存储类用于指定标识符的内存分配方式和作用域。C 语言中有 4 种存储类：

• 自动存储类（auto）
• 静态存储类（static）
• 寄存器存储类（register）
• 外部存储类（extern）

自动存储类

自动存储类是默认的存储类，当没有显示使用其他存储类时，标识符被视为具有自动存储类。自动存储类指的是标识符在函数内部被声明时，存储在栈上，函数退出时自动销毁。

void func(){
    auto int a;    // auto可以省略不写
}

静态存储类

静态存储类指的是标识符在程序执行期间始终存在，并且只有一份拷贝。静态存储类可以用于具有长期存在需求的标识符。静态存储类有两种：

• 静态局部变量（static）
• 静态全局变量（static extern）

静态局部变量是在函数内部声明的静态变量，与自动变量不同的是，静态局部变量只会在函数被调用时被初始化一次，并且在下一次调用时仍使用上一次的值。

void func(){
    static int a = 0;   // 只会初始化一次
    a++;
}

静态全局变量是全局变量，在其前面加上 static 关键字即可。静态全局变量在程序开始执行时被初始化，与普通全局变量不同的是，静态全局变量的作用域被限制在定义它的文件内部。

// 在其他文件中无法访问
static int a = 0;

寄存器存储类

寄存器存储类用于声明寄存器变量，这种变量被存储在 CPU 的寄存器中，访问速度快，但是寄存器数量有限，并且无法取地址。

void func(){
    register int a = 0;   // 可以被编译器放到寄存器中
}

外部存储类

外部存储类用于声明在函数外部定义的变量。外部变量拥有全局作用域，可以在文件中的任何位置访问它们。

extern int a;   // 在其他文件中定义的全局变量

类型限定符

类型限定符用于说明声明的标识符具有的属性和限制。C 语言中有 2 种类型限定符：

• const
• volatile

const

const 用于指定标识符的值不会被修改。对于 const 修饰的变量，一旦被初始化，它的值就无法再被修改。const 还可以用于函数参数，这样可以防止函数在执行过程中修改参数的值。

const int a = 0;    // 常量
void func(const int a){    // 参数也是常量
    // ...
}

volatile

volatile 用于指定标识符的值可能会被意想不到的方式修改。通常情况下，编译器为了代码优化的目的，会在不提醒用户的情况下缓存变量的值，这可能导致程序出错。使用 volatile 修饰的变量则不会被缓存，即使它没有被修改，编译器也会重新读取它的值。

volatile int a;   // 变量可能会被意外修改