C變數和函數的儲存類型

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C變數和函數的儲存類型

在上一篇《C程式記憶體管理》的文章中，已經知道了C語言編譯後的可執行檔的儲存結構以及運行時的記憶體布局，本文則記錄C語言中變數和函數的儲存類型，以及在記憶體中的一些行為。

C語言中變數的聲明/定義格式如下：儲存類型    類型修飾符    資料類型    變數名;儲存類型：用來指明變數的儲存位置，即運行該變數在哪一段分配記憶體空間，常見的儲存位置有auto、extern、register、static，在一段執行程式中，可以為變數分配儲存空間的有BSS、資料區、棧區、堆區。類型修飾符：用來修飾變數的儲存和表現方式。包括long、short、signed、unsigned、void、const、volatile等。資料類型：用來指明該變數的儲存大小，即一個該類型的變數要佔用多少記憶體空間。基礎資料型別 (Elementary Data Type)有（char、int、float、指標類型）和由基礎資料型別 (Elementary Data Type)組成的使用者自訂類型（struct、enum、typedef、union）
C語言中函數的聲明格式如下：儲存類型    返回資料類型    函數名（參數列表）儲存類型：用來標識該函數的範圍，而不是儲存位置，主要有extern、static兩個，auto和register不用來表示程式的儲存類型。返回資料類型：函數退出時返回給調用者的資料類型。
1、關於auto儲存類型

auto只能用來表示變數的儲存類型，意味自動類型，表示該局部變數儲存在運行時進程的棧地區，一般而言，對於局部變數、auto為預設的儲存類型。所以可以省略不寫。注意，局部變數如果沒有初始化就直接拿來使用，那麼系統會隨機的分配一個值給它，這是不安全的。auto類型的變數每一次調用都會被初始化一次。

2、關於全域變數和extern聲明的資料

extern既可以聲明變數也可以標識函數。對於用來聲明變數，extern聲明在當前檔案中引用的定義在其它檔案中的全域變數。已經初始化的全域變數被儲存在資料區中，所以聲明其他檔案中的全域變數將不會在為其分配記憶體空間。

聲明一個變數和定義一個變數的區別：

定義一個變數：告訴編譯器需要為該變數分配多少空間。

聲明一個變數：告訴編譯器需要使用該變數，但該變數在其他位置被定義。

對於一個函數，儲存類型僅僅標識函數的範圍，預設的儲存類型是extern。

聲明全域變數的兩種方式：

1、在標頭檔中定義，然後引用標頭檔

2、在其他檔案中定義，然後使用extern引用變數。

3、register儲存類型

register關鍵字只能定義局部變數，只能修飾整形或者字元型，主要表示長期被使用的變數。被register定義的局部變數長期存在於寄存器中，寄存器變數被用於迴圈控制是比較理想的。和auto一樣，如果未初始化就直接使用register變數，那麼系統講隨機分配一個變數。

4、static儲存類型

static既可以標識變數也可以標識函數。被定義為靜態類型的變數（無論是全域的變數、還是局部變數）都儲存在資料區域，其生命週期為整個程式。如果是靜態局部變數，其範圍為自身所處的{ }內，如果是靜態全域變數，其範圍為整個當前檔案。

靜態變數如果沒有被初始化，系統講自動初始化為0值，只會被初始化一次。

static定義的函數的範圍只能是當前檔案，因此不能在其他檔案中被調用。對於不需要在其他檔案中被調用的函數，聲明為static是必要的，這樣也在一定程度上避免函數名稱的衝突。

5、常量資料

常量資料存放區在程式碼片段，其生存期為整個程式的已耗用時間，但是其範圍為當前檔案。

C變數和函數的儲存類型