C 语言内存分配

• 常量区：存放 常量字符串
• 堆：存放 对象
• 栈：存放 局部变量

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变量的属性

一、变量的作用域

C 语言根据 变量 作用域 的不同，将变量分为 局部变量 和 全局变量

1. 局部变量

• 定义
  在函数 内部 定义的变量「形式参数也属于局部变量」
• 作用域
  只在定义它的函数内部有效，即只有在定义它的函数内部使用，其它函数不能使用它

2. 全局变量

• 定义
  在 所有函数外部 定义的变量
• 作用域
  从定义变量的位置开始到源程序结束，即全局变量可以被在其 **定义位置之后 **的其它函数所共享

int a;  　 //全局变量
 
 int main ()
 {
     int b; //局部变量
     return 0;
 }

二、变量的存储类型「变量存储在什么地方」

决定了变量何时创建、何时销毁以及它的值能保持多久，即 决定了变量的生命周期

• 用于存储变量的位置：普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器
• 三种变量的存储类型：自动变量、静态变量、寄存器变量

1. 自动变量

定义

• 存储在堆栈中，被关键字 auto修饰 的局部变量
• 极少使用这个关键字，基本上是废的，所有的局部变量在默认情况下都是自动变量

生命周期

• 在程序执行到声明自动变量的代码块(函数)时，自动变量才被创建
• 当自动变量所在的代码块(函数)执行完毕后，这些自动变量就会自行销毁
• 如果一个函数被重复调用，这些自动变量每次都会重新创建

void test(int a, int b) //a, b 为自动变量
{
  int c = a + b; //c 也为自动变量
  auto int d; //d 也为自动变量
}

2. 静态变量

定义

• 存储在 静态内存中，不属于堆栈
• 被关键字 static 修饰的 局部变量「并不会改变作用域，只会改变生命周期」
• 被关键字 static 修饰的 全局变量「只能用于本文件」
• 所有的 全局变量 都是 静态变量

生命周期

• 在程序运行之前创建，在程序的整个运行期间始终存在，直到程序结束

#include <stdio.h>
 
 int a; //静态变量
 
 void test() {
     static int b = 0; //静态变量：只能创建一次，执行一次，下次调用时不会被重新初始化为0
     b++; //只改变了它的存储类型「生命周期」,并没有改变它的作用域
          //变量 b 还是只能在 test 函数内部使用
     
     int c = 0; //自动变量
     c++;
        
     printf("b=%d, c=%d \n", b, c);
 }
 
 int main() {
     int i; //自动变量
     for (i = 0; i<3; i++) {
         test();
     }
     
     return 0;
 }

输出结果为：b=1, c=1
　　　　　　b=2, c=1
　　　　　　b=3, c=1

3. 寄存器变量

定义

• 存储在硬件寄存器中的变量，被关键字 register 修饰
• 比存储在内存中的变量访问效率更高「默认情况下，自动变量和静态变量都是放在内存中」
• 只有 自动变量 才可以是寄存器变量，全局变量 和 静态局部 变量 不行
• 只限于 int、char 和 指针类型 变量使用

生命周期

• 因为寄存器变量本身就是自动变量，所以函数中的寄存器变量在调用该函数时占用寄存器中存放的值
• 当函数结束时释放寄存器，变量消失

注意

1. 计算机中寄存器数目有限，不能使用太多的寄存器变量
2. 如果寄存器使用饱和，程序将寄存器变量自动转换为自动变量处理
3. 为了提高运算速度，一般会将一些频繁使用的自动变量定义为寄存器变量，这样程序尽可能地为它分配寄存器存放，而不用内存

三、static 和 extern 关键字

static 和 extern 可以修饰

• 局部 变量 见本文 一、二
• 全局 变量/函数 有两种：内部，外部
  1 对 函数 的作用 作者 李明杰
  2 对 变量 的作用 作者 李明杰