Linux C语言：变量的作用域和生命周期（auto、register、static和extern）

一、变量存储类型-auto

1、auto变量的说明 

变量在程序中使用时,必须预先说明它们的存储类型和数据类型。
变量说明的一般形式是：

<存储类型> <数据类型 > <变量名> ；

• <存储类型>是关键词auto、register、static和extern
• <数据类型>可以是基本数据类型，也可以是自定义的数据类型 

2、 auto变量的存储类型

1）变量的存储类别决定了：

• 变量的作用域：变量能够被使用的范围；针对的是程序编译链接阶段
• 生命周期：变量创建（分配存储空间）到变量销毁（释放存储空间）之间的时间段（即变量的存在时间）；针对的是程序的执行阶段；
• 初始值 

 2）在函数体的某程序段内说明auto存储类型的变量时可以省略关键字auto，如下：

auto int k ;
int j ;
double x;

3）auto说明的变量只能在某个程序范围内使用，通常在函数体内或函数中的复合语句里。（默认是随机值），不能时全局变量。

二、变量存储类型-register 

1、register 变量的说明

变量的值是存放在内存中的。

• 当程序中用到哪个变量的值时，有控制器发出指令将内存中该变量的值送到运算器中。
• 经过运算器进行运算，如果需要存数，再从运算器将数据送到内存中存放。

如果一些变量使用频繁，为提高执行效率，允许将局部变量的值放在CPU中的寄存器中

• 需要用时直接从寄存器中取出参加运算，不必再到内存中去取。
• 由于对寄存器的存取速度远高于对内存的存取速度，因此这样可以提高执行效率。 

• register称为寄存器型，用于定义局部变量，表示该变量尽可能存储在CPU的寄存器中，提高访问速度，初始值随机；
• 寄存器是CPU内部的高速存储单元，比内存访问速度快很大，但数量有限，因此如申请不到就使用一般内存，同auto ;

2、案例 

不能用“&”来获取register变量的地址。 

• 由于寄存器的数量有限，真正起作用的register修饰符的数目和类型都依赖于运行程序的机器。
• 在某些情况下，把变量保存在寄存器中反而会降低程序的运行速度。因为被占用的寄存器不能再用于其它目的；或者变量被使用的次数不够多，不足以装入和存储变量所带来的额外开销。 

三、 变量存储类型-static

1、static变量的说明 

• static变量称为静态存储类型的变量
• 定义全局变量或局部变量，表示变量在程序运行期间一直存在
• 默认初始值为0

2、static修饰局部变量  

局部变量使用static修饰,有以下特点:

• 在内存中以固定地址存放的，而不是以堆栈方式存放
• 只要程序没结束，就不会随着说明它的程序段的结束而消失，它下次再调用该函数，该存储类型的变量不再重新说明，而且还保留上次调用存入的数值。 

3、static修饰全部变量 

• static修饰的全部变量，其它文件无法使用 

四、变量存储类型-extern

1、extern变量的说明

• extern称为外部参照引用型，使用extern说明的变量是想引用在其它文件中函数体外部说明的变量。
• 编译器在编译时不会给该变量分配内存，而是在链接阶段将其与实际的定义进行关联

2、extern声明外部变量 

• 当你希望在一个文件中使用另一个文件中定义的全局变量时，需要在当前文件中使用extern进行变量的声明
• 在当前文件中，它只是一个未定义的外部变量引用，实际定义在其它文件中 

3、extern声明全部变量

• static修饰的全部变量，其它文件无法使用