深入分析C语言存储类型与用户空间内部分布

2024-10-22 06:28:32

1、定义变量的格式

存储类型数据类型变量名 = 初始值;

2、6个存储类型

自动存储区：auto register

非自动存储区：const static extern volatile

3、auto存储类型-自动存储类型

自动类型：局部变量属于自动类型，定义局部变量时，加auto或者不加auto都是一样的，一般省略auto.

非自动类型：全局变量，使用static修饰的全局变量或者局部变量不可以使用auto进行修饰。

#include <stdio.h>
int s;  // 全局变量，属于非自动类型，不可以使用auto修饰
// auto int k;  // error
static int x; // 使用static修饰的静态全局变量，属于非自动类型，不可以使用auto修饰
// auto static int x;   // error
int main(int argc, const char *argv[])
{
    /*your code*/
    int i;   // 自动类型变量，省略auto
    auto int j;  // 自动类型变量，使用auto修饰
    static int m;  //  使用static修饰的静态局部变量，属于非自动类型，不可以使用auto修饰
    // auto static int n;  // error
    return 0;
}

4、register存储类型-寄存器存储类型

定义寄存器存储类型的变量，定义的变量分配一个寄存器的空间给变量使用。

尽量不要定义寄存器类型的变量，在CPU中寄存器的数量有限（空间有限）

寄存器变量不可以进行去地址取运算（&），原因是寄存器没有地址。

5、const存储类型-常量存储类型

1.只读，初始化后不能修改；

2.使代码更紧凑；

3.编译器自然保护不希望改变的参数，防止无意修改代码

（例：const int * p=&a ，表示*p不能改变a的值

int const * p=&a ，表示*p不能改变a的值

int * const p=&a ，表示p指向的地址不能改变

const int * const p=&a ，表示既不能改变指向的地址，又不能改变指向地址中的值）

6、static-静态存储类型

1.static修饰局部变量：延长生命周期到整个进程结束，

只在第一次调用此函数时，对静态局部变量进行初始化，后面在此调用函数，不在初始化

如果定义的静态局部变量没有进行初始化，默认初始化为0

2.static修饰全局变量：外部文件不可以使用，静态全局变量的作用域在本文件内。

3.static修饰函数：外部文件不可以使用，静态全局变量的作用域在本文件内。

7、extern-修饰全局变量

1.externa修饰全局变量，表示这个全局变量在其他文件中定义的

2.externa修饰函数，表示这个函数是在其他文件中定义的

3.声明一个变量，extern声明的变量没有建立存储空间。int a;//变量在定义的时候创建存储空间

8、volatile-易变存储类型

volatile关键字用来阻止编译器认为的无法“被代码本身”改变的代码进行优化。

如在C语言中，volatile关键字可以用来提醒编译器它后面所定义的变量随时有可能改变，

因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。

如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，

如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。

在java并发编程中，volatile的作用

对于可见性，java提供了volatile关键字来保证可见性。

当一个共享的变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存当中，当其他线程需要读取时，

它会去内存中读取新值。

9、用户空间内部分布图

代码解析：

#include <stdio.h>
int d; // 全局变量未初始化 值为0 .bss
int e=10; //全局变量初始化 .data
char *p = "hello"; //字符指针 p在.data "hello"在.rodata
char arr[] = "world"; //.字符数组 .data
static int f; //使用static修饰的未初始化的全局变量 值为0 .bss
static int g=20; //使用static修饰的初始化的全局变量 .data
int main(int argc, const char *argv[])
{
     int a=10; //局部变量初始化 栈区
     int b; //局部变量未初始化，随机值 栈区
     static int c; //使用static修饰的局部变量 未初始化 值为0 .bss
     static int d=20; //使用static修饰的局部变量初始化  .data
     char *p = "hello"; //字符指针 p:在栈区 “hello”在 .rodata
     char arr[] = "world"; //字符数组 栈
     char *q = malloc(10); //q在栈区，指向堆区的10字节的⾸地址
     return 0;
}

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