【C/C++】类型限定符extern、const、Volatile、register

1、extern：

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

①当我们在编译器中试图运行以下代码，系统会报错。

错误原因是“无法解析外部符号_a”.系统认为变量a是没有开辟内存空间的，不能进行存储。

所以，extern声明有a变量，但不是定义变量a，不会为变量a开辟存储空间。

2、const：

定义一个常量，常量的值不能修改。const int a = 10；

①如下代码，若先定义一个不可变的整型变量a并赋值为10，则再次给a赋新值时，系统会在变量a下面标红，鼠标放在标红处会提示出错原因（如下图）。

②强行运行以上代码后

3、Volatile：

防止编译器优化代码

（1）①先定义一个普通的整型变量 a，然后分别进行3次赋值。众所周知，前两次赋值会被最后一次赋值覆盖掉，所以前两次的赋值已经无意义了，可以被优化掉。

代码

②通过编译

编译过程

③生成汇编语言。通过查看汇编结果，可以看出3次赋值均被优化掉了，为什么最后一次赋值也被优化了呢？这是因为，我们的C语言代码对变量a进行三次赋值后，并没有对a进行调用或后续其他任何操作，系统认为这三句都是无实际意义的，就被优化掉了哈哈哈。

（2）① 给a赋值的这3步，不想被优化可以使用volatile。在整型int 前加volatile即可。

②带优化选项的编译过程

③生成汇编语言。给a赋值的三步语句还在，并没有被优化掉。其他代码被正常简化了。

4、register：

定义寄存器变量，提高效率。register是建议型的指令，而不是命令型的指令，如果CPU有空闲寄存器，那么register就生效，如果没有空闲寄存器，那么register无效。

我们定义一个变量，想用更快的方式访问这个变量，就可以用register。

cpu访问内存需要经过总线，时间比较长。定义了一个变量，这个变量就使用寄存器，不经过内存也不需要访问总线，那么访问速度自然就很快。

（1）①一般的不加register的变量类型，是往内存栈(%rsp)中去赋值。

②经过编译成汇编代码，语句如下。

（2）①加register的变量类型，是往寄存器(%eax)中去赋值。

②经过编译成汇编代码，语句如下。

寄存器的名字，了解即可。

寄存器、缓存、内存三者关系

按与 CPU 远近来分，离得最近的是寄存器，然后缓存(CPU 缓存)，最后内存。CPU 计算时，先预先把要用的数据从硬盘读到内存，然后再把即将要用的数据读到寄存器。于是 CPU <---> 寄存器 <--->内存，这就是它们之间的信息交换。那为什么有缓存呢?因为如果经常操作内存中的同一地址的数据，就会影响速度。于是就在寄存器与内存之间设置一个缓存。因为从缓存提取的速度远高于内存。当然缓存的价格肯定远远高于内存，不然的话，机器里就没有内存的存在。

5、总结

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