笔记:C变量的存储方式和生命周期

变量的分类

从空间角度(作用域)可分为:全局变量和局部变量。
从时间角度(生存期)可分为:静态存储和动态存储。

静态存储:在程序运行期间由系统分配固定的存储空间方式,其内存在整个程序运行中一直存在。
动态存储:在程序运行期间根据需要动态的分配存储空间方式,如调用函数时临时分配的变量存储单元,函数调用结束后该存储单元就被马上释放掉。

在 C 语言中,每一个变量和函数都有两个属性:数据类型数据的存储类别。数据类型就是常见的整型、浮点型、字符型等,存储类别是数据在内存中的存储方式,如静态存储、动态存储。
在定义和声明变量和函数时,一般应同时指定其数据类型和存储类别,也可以采用默认(编译器为其指定默认存储类别)。

C 的存储类型有4种:自动(auto)静态(static)寄存器(register)外部(extern)。根据其存储类别,可以了解该变量的作用域和生命期。

局部变量的存储类别

  1. 自动变量(auto 变量)
    函数中的局部变量,如果不专门声明为 statia(静态)存储,都是默认自动非配动态存储区。如函数的形参、函数中定义的局部变量、复合语句中定义的局部变量。auto 关键字一般会省略,隐含为自动存储类别。
  2. 静态局部变量(static 局部变量)
    该类型变量在函数调用后不回消息继续保留原值,其占用存储空间不释放。
  3. 寄存器变量(register 变量)

说明
(1)静态局部变量在编译时赋初值且只赋值一次,而自动局部变量是在函数调用时进行的赋值。
(2)定义局部变量不赋初值时,静态变量在编译器自动赋初值0(数值型变量)或空字符'\0'(字符型变量)。自动变量的值则不确定,因为每次分配的空间单元不确定(所以写C语言要主要auto类型变量的初始化)。

全局变量的存储类别

全局变量都是静态存储的,所以其生存期是固定的,但这个全局变量的作用域并不一定是整个程序,也可能只是一个文件或一个文件的部分。
一般来说,外部变量是在函数外部定义的全局变量,它的作用域从变量的定义处开始,到本程序文件的末尾。

  1. 在一个文件内扩展外部变量的作用域
    通过 extern 声明外部变量,扩展外部变量在程序文件中的作用域。类似 Objectove-C 中 @class @protocol 声明一个类或协议一样,声明有这样一个 变量(类/协议)。
  2. 将外部变量的作用域扩展到其他文件
    同 “在一个文件内扩展外部变量的作用域” 处理方法一样,在另外的文件内通过 extern 声明有这样一个外部变量,编译和链接时系统会知道定义 extern 的变量有外部链接(定义)。
  3. 将外部变量的作用域限制在文件内
    对该全局变量添加一个 static 关键字可以将该全局变量的作用域限制在文件内,其他文件无法引用。该类型变量称为静态外部变量。

说明
static 声明一个变量的作用:
(1)对局部变量的 static 声明,是将这个变量分配在静态存储区,该变量在整个程序执行和期间不是放,其分配的空间始终存在。
(2)对全局变量的 static 声明,则该变量的作用域只限于本文件模块。

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