【C】 5_變量屬性

C語言的變量屬性

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• C語言中的變量能夠有本身的屬性
• 在定義變量的時候能夠加上"屬性"關鍵字
• "屬性"關鍵字指明變量的特殊意義

語法：

`property type var_name;`

示例：

void code()
{
    auto char i;
    register int j;
    static long k;
    extern double m;
}

auto 關鍵字

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• auto 即C語言中局部變量的默認屬性
• auto 代表被修飾的變量存儲於棧上
• 編譯器默認全部的局部變量都是auto

示例：

void code()
{
    int i;       // 局部變量默認屬性爲 auto
    auto int j;  // 顯示聲明 auto 屬性
}

register 關鍵字

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• register 關鍵字指明將局部變量存儲於寄存器中（爲了得到最高的訪問速度）
• register 只是請求寄存器變量，但不必定請求成功（寄存器的數量是有限的）
• register 變量必須是CPU寄存器能夠接收的值
• 不能用 & 運算符獲取register變量的地址

示例：

register int g_v;             // Error, 編譯器報錯

void code()
{
    register char var;
    
    printf("0x%p\n", &var);    // Error, 編譯器報錯
}

static 關鍵字

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• static 關鍵字指明變量的 "靜態" 屬性

  • static 修飾的局部變量存儲在程序靜態區

• static 關鍵字同時具備 "做用域限定符" 的意義

  • staitc 修飾的全局變量做用域只是聲明的文件中
  • staitc 修飾的函數做用域只是聲明的文件中

示例：

#include <stdio.h>

int g_v;              // 全局變量，程序的任意地方均能訪問
static int g_vs       // 靜態全局變量，只有當前文件中能夠訪問

int main()
{
int var;              // 局部變量，在棧上分配空間
static int svar;      // 靜態局部變量，在靜態存儲區分配空間

return 0;
}

示例分析：auto， register, static 對比分析

#include <stdio.h>

int f1()
{
    int r = 0;
    r++;
    return r;
}

int f2()
{
    static int r = 0;
    r++;
    return r;
}

int main()
{
    auto int i = 0;
    auto int j = 0;
    static int k = 0;
    register int y = 0;
    
    printf("%p\n", &i);
    printf("%p\n", &j);
    printf("%p\n", &k);
    // printf("%p\n", &y);  // Error, 編譯器報錯
    
    printf("\n");
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        printf("%d\n", f1());
    }
    
    printf("\n");
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        printf("%d\n", f2());
    }

    return 0;
}

輸出：
0xbfcdcbdc
0xbfcdcbd8
0x804a020

1
1
1
1
1

1
2
3
4
5

分析：
auto int i = 0; auto int j = 0; static int k = 0; 
其中 i, j, k在定義時是連續的，打印輸出 i, j 地址連續， k 地址不連續，代表 k 不是在棧中分配的空間。

extern 關鍵字

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• extern 用於聲明 "外部" 定義的變量和函數

  • extern 變量在文件的其它地方分配空間
  • extern 函數在文件的其它地方定義

• extern 用於 「告訴」 編譯器用 C 方式編譯

  • C++ 編譯器和一些變種C編譯器默認會按 "本身" 的方式編譯函數和變量，經過 extern 關鍵字能夠命令編譯器"以標準C方式進行編譯"。

示例：

extern "C"
{
    int f(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

編程實驗：static 和 extern 的使用

Test_1.c
    
    #include <stdio.h>

    extern int getI();
    
    int main()
    {
        printf("%d\n", getI());
        
        return 0;
    }
    
    Test_2.c
    
    static int g_i;

    int getI()
    {
        return g_i;
    }

輸出：
0

小結

• auto 變量存儲在程序的棧中，默認屬性
• static 變量存儲在程序靜態區中
• register 變量請求存儲於CPU寄存器中
• extern 變量在文件的其它地方分配空間
• extern 可以指示編譯器按照標準 C 方式編譯程序

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