C语言基础系列【9】常见存储类型介绍

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在C语言中，存储类型定义了变量或函数在内存中的存储位置、生命周期和作用域。下面将详细介绍C语言中主要的存储类型，主要有几个关键字：register、static和extern。

register

register用于提示编译器将变量存储在CPU寄存器中，而不是RAM中。

寄存器的访问速度比RAM快得多，因此对于需要频繁访问的变量，使用register可以提高程序的运行速度。

需要注意的是，register是一个建议而非强制要求，编译器可能会忽略这个建议。

此外，由于寄存器大小有限，register变量的大小不能超过寄存器的大小。

示例代码：

#include <stdio.h>void myFunction() {register int count = 0;for (count = 0; count < 1000000; count++) {// 频繁访问count变量}printf("Count reached 1000000\n");
}int main() {myFunction();return 0;
}

static

static在C语言中有两种主要用途：一是修饰局部变量，使其在函数调用之间保持值不变；二是修饰全局变量，限制其作用域仅限于声明它的文件内。

修饰局部变量：当static修饰局部变量时，该变量在程序的生命周期内只被初始化一次，并且在函数调用之间保持其值不会改变。

示例代码：

#include <stdio.h>void myFunction() {static int count = 0; // 静态局部变量，只在程序开始时初始化一次count++;printf("Count = %d\n", count);
}int main() {for (int i = 0; i < 5; i++) {myFunction();}return 0;
}

输出：

Count = 1Count = 2
Count = 3Count = 4
Count = 5

修饰全局变量：当static修饰全局变量时，变量的作用域被限制在声明它的文件内。这对于模块化编程非常有用，可以避免命名冲突。

示例代码（两个文件）：

// file1.c
#include <stdio.h>static int globalVar = 100; // 静态全局变量，只在file1.c中可见void printGlobalVar() {printf("GlobalVar in file1.c = %d\n", globalVar);
}

// file2.c
#include <stdio.h>// extern int globalVar; // 如果去掉static，则需要在file2.c中声明
void anotherFunction() {// printf("GlobalVar in file2.c = %d\n", globalVar); // 错误：globalVar在file2.c中不可见
}int main() {printGlobalVar();anotherFunction();return 0;
}

编译和运行：

clang file1.c file2.c -o myProgram./myProgram

输出：

GlobalVar in file1.c = 100

extern

extern用于声明在其他文件中定义的全局变量或函数。

当在多个文件中使用全局变量或函数时，可以在一个文件中定义它们，并在其他文件中使用extern关键字来声明它们。这样，所有文件都可以访问同一个全局变量或函数，实现跨文件的数据共享。

示例代码（两个文件）：

// file1.c
#include <stdio.h>int globalVar = 100; // 全局变量，在file1.c中定义void printGlobalVar() {printf("GlobalVar in file1.c = %d\n", globalVar);
}

// file2.c
#include <stdio.h>extern int globalVar; // 声明在file1.c中定义的全局变量void anotherFunction() {printf("GlobalVar in file2.c = %d\n", globalVar);
}int main() {printGlobalVar();anotherFunction();return 0;
}

编译和运行：

clang file1.c file2.c -o myProgram./myProgram

输出：

GlobalVar in file1.c = 100GlobalVar in file2.c = 100

建议，对于频繁访问的变量，可以考虑使用register来提高访问速度；对于需要在函数调用之间保持值的变量，可以使用static；对于需要在多个文件中共享的全局变量，可以使用extern进行声明。

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