S1E33：生存期和存储类型

知识点回顾


1. 生存期

C 语言的变量拥有两种生存期，分别是静态存储期（static storage duration）和自动存储期（automatic storage duration）。

具有文件作用域的变量具有静态存储期（比如全局变量），函数名也拥有静态存储期。具有静态存储期的变量在程序执行期间将一直占据存储空间，直到程序关闭才释放；具有代码块作用域的变量一般情况下具有自动存储期（比如局部变量和形式参数），具有自动存储期的变量在代码块结束时将自动释放存储空间。


2. 存储类型

前边我们分别介绍了 C 语言变量的作用域、链接属性和生存期，总得来说，这些都是由变量的存储类型来定义的。变量的存储类型其实是指存储变量值的内存类型，C 语言提供了 5 种不同的存储类型，分别是：auto、register、static、extern 还有 typedef。


2.1 自动变量（auto）

在代码块中声明的变量默认的存储类型就是自动变量，使用关键字 auto 来描述。所以函数中的形参、局部变量，包括复合语句的中定义的局部变量都具有自动变量。自动变量拥有代码块作用域，自动存储期和空连接属性。


2.2 寄存器变量（register）

寄存器是存在于 CPU 的内部的，CPU 对寄存器的读取和存储可以说是几乎没有任何延迟。

将一个变量声明为寄存器变量，那么该变量就有可能被存放于CPU的寄存器中。为什么我这里说有可能呢？因为CPU的寄存器空间是十分有限，所以编译器并不会让你将所有声明为register的变量都放到寄存器中。事实上，有可能所有的register关键字都被忽略，因为编译器有自己的一套优化方法，会权衡哪些才是最常用的变量。在编译器看来，它觉得它比你更了解程序。而那些被忽略的register变量，它们会变成普通的自动变量。

所以寄存器变量和自动变量在很多方面的是一样的，它们都拥有代码块作用域，自动存储期和空链接属性。


2.3 静态局部变量（static）

static 用于描述具有文件作用域的变量或函数时，表示将其链接属性从 external 修改为 internal，它的作用范围就变成了仅当前源文件可以访问。

但如果将 static 用于描述局部变量，那么效果又会不一样了。默认情况下，局部变量是 auto 的，具有自动存储期的变量。如果使用 static 来声明局部变量，那么就可以将局部变量指定为静态局部变量。static 使得局部变量具有静态存储期，所以它的生存期与全局变量一样，直到程序结束才释放。


2.4 static 和 extern

作用于文件作用域的 static 和 extern，我们上一节已经讲过了，static 关键字使得默认具有 external 链接属性的标识符变成 internal 链接属性，而 extern 关键字是用于告诉编译器这个变量或函数在别的地方已经定义过了，先去别的地方找找，不要急着报错。