C语言深度解剖篇之关键字以及补充内容

目录

• 关键字分类
• 补充内容
• 第一个C程序
• 定义与声明
• 变量
• 变量的分类
• 变量的作用域
• 变量的生命周期
• 作用域 vs 生命周期
• 最宽宏大量的关键字 - auto
• 最快的关键字 - register
• 存储金字塔
• 寄存器的认识
• 寄存器存在的本质
• register 修饰变量
• 写在最后

关键字分类

一般的书上，C语言的关键字都是32个,但是这个都是 C90(C89) 的标准。其实 C99 后又新增了5个关键字。不过，目前主流的编译器，对 C99 支持的并不好，按照C90标准 ，即认为32个。

补充内容

第一个C程序

#include<stdio.h>
#include<windows.h>//windows.h系统头文件，仅仅是为了停屏
int main()
{
	printf("hello world!\n");
	system("pause");//pause停屏
	return 0;
}

文件代码在进行生成解决方案后会转换成可执行程序（二进制文件 .exe）

可以通过清空解决方案来清空可执行程序

• 在windows中，双击的本质运行程序，将程序加载到内存中。
• 任何程序在被被运行之前都必须被加载到内存当中。
• 加载到内存中，速度快。

冯诺依曼

定义与声明

变量

在内存中开辟特定大小的空间，用来保存数据

变量的定义

类型  变量名 = 默认值
int a = 10;
char c = 'c';

定义变量的原因：因为有数据需要暂时被保存起来，等待后续处理。

变量的本质

• 所有的变量的本质都是要在内存的某个位置开辟空间的。
• 程序运行，需要加载到内存中
• 程序计算，需要使用变量

定义变量的本质：在内存中开辟一块空间，用来保存数据。(为何一定是内存：因为定义变量，也是程序逻辑的一部分，程序已经被加载到内存)

定义：开辟空间，只能有一次。

声明：告知，可以多次。

int a = 10;//a的定义
a = 20;//赋值
a = 100;//赋值

变量的分类

变量分为：局部变量和全局变量

局部变量：包含在代码块中的变量叫做局部变量。局部变量具有临时性。进入代码块，自动形成局部变量，退出代码块自动释放。[网上很多说函数中的变量是局部变量，不能说错，但说法是不准确的]（定义在代码块内）

全局变量：在所有函数外定义的变量，叫做全局变量。全局变量具有全局性。（定义在代码块外）
代码块：用{}括起来的区域，就叫做代码块

#include<stdio.h>
int g_val = 100;//全局变量
int main()
{
	int a = 10;//局部变量，main函数也是函数,也有代码块{}
	if(a == 10)
	{
		int b = 10;//局部变量
    }
	printf("a=%d\n", a);
	return 0;
}

变量的作用域

作用域：指的是该变量的可以被正常访问的代码区域。
局部变量：只在本代码块内有效。
全局变量：整个程序运行期间，都有效。

其中全局变量：

• 在任何代码块中都可以被访问
• 在任何代码块中都可以被访问，甚至被修改。
• 当全局变量与局部变量同名时，局部变量优先。

#include<stdio.h>
int g_vax = 10;//全局变量
void test()
{
	int g_val = 100;//局部变量的g_val只能在本代码被访问
	printf("%d\n", g_val);//在全局变量g_val任何代码块中都可以被访问，甚至被修改
	//输出的是局部，也就是局部和全部同名的时候，优先局部。
}
int main()
{
	test();
	printf("%d\n", g_vax);//在任何代码块中都可以被访问
	return 0;
}

变量的生命周期

生命周期概念：指的是该变量从定义到被释放的时间范围，所谓的释放，指的是曾经开辟的空间”被释放“。
局部变量： 进入代码块，形成局部变量[开辟空间]，退出代码块，"释放"局部变量。
全局变量: 定义完成之后，程序运行的整个生命周期内，该变量一直都有效。

作用域 vs 生命周期

作用域：衡量变量影响的范围，该变量的有效作用域。
生命周期：描述的是变量生存时间的长短。时间的概念：什么时候被开辟，什么时候被释放。

最宽宏大量的关键字 - auto

如何使用：一般在代码块中定义的变量，即局部变量，默认都是auto修饰的，不过一般省略。
默认的所有变量都是auto吗？不是，一般用来修饰局部变量
局部变量包括自动变量，临时变量和局部变量。

#include <stdio.h>
int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++) //局部变量i也可以被auto修饰
	{
		printf("i=%d\n", i);
		if (1)
		{
			auto int j = 0;//自动变量
			printf("before: j=%d\n", j);
			j += 1;
			printf("after : j=%d\n", j);
		}
	}
	return 0;
}

auto已经很老，基本上不使用了。

最快的关键字 - register

CPU主要是负责进行计算的硬件单元，但是为了方便运算，一般第一步需要先把数据从内存读取到CPU内，那么也就需要CPU具有一定的数据临时存储能力。注意：CPU并不是当前要计算了，才把特定数据读到CPU里面，那样太慢了。
所以现代CPU内，都集成了一组叫做寄存器的硬件，用来做临时数据的保存。

存储金字塔

距离CPU越近的存储硬件，速度越快。

寄存器的认识

CPU内集成了一组存储硬件即可，这组硬件叫做寄存器。

寄存器存在的本质

在硬件层面上，提高计算机的运算效率。因为不需要从内存里读取数据啦。

register 修饰变量

尽量将所修饰变量，放入CPU寄存区中，从而达到提高效率的目的
那么什么样的变量，可以采用register呢？
1.局部的(全局会导致CPU寄存器被长时间占用)
2.不会被写入的(写入就需要写回内存，后续还要读取检测的话，就无意义了）
3.高频被读取的(提高效率所在)
4.如果要使用，请不要大量使用，因为寄存器数量有限
5.register修饰的变量，不能取地址(因为已经放在寄存区中了嘛，地址是内存相关的概念)

寄存器–cache–内存–SSD/flash/硬盘–光盘–磁盘

硬盘通过缓存技术成内存，内存通过缓存技术成寄存器。

距离CPU越近的储存单元，效率越高，单价成本越高。

距离CPU越远的储存单元，效率越低，单价成本越便宜。

对任何一种硬件而言，充当上游硬件的缓存。

例：内存可以看成硬盘的一个大缓存；cache和寄存器相当于内存某一种缓存。

CPU访问数据的时，以最小的成本达到最高的效率。

#include<stdio.h>
int main()
{
	register int a = 10;
	printf("%p\n", &a);
	return 0;
}

写在最后

到此这篇关于C语言深度解剖篇之关键字以及补充内容的文章就介绍到这了,更多相关C语言关键字及补充内容内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！