C语言面试最常问的三个关键字

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前言

面试的时候，C语言最常问的三个关键字：static、const、volatile的作用，你是否能回答完整呢？

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一，static关键字的作用

• 修饰局部变量，会改变局部变量的生命周期，不改变作用域(在函数执行完后，该静态局部变量还在，不会被释放，但不能在其它地方使用)；静态局部变量的初始化只会执行一次
• 修饰全局变量，表示该全局变量只能在本文件使用，不能跨文件使用
• 修饰函数，表示该函数只能在本文件中使用，不能跨文件使用

static修饰的变量存放在静态存储区，会默认初始化为0，而且修饰的全局变量和函数只能在本文件中使用，可防止重名。

二，const 关键字的作用

const 是 constant 的缩写，意思是“恒定不变的”！用来定义只读变量的，或者说 const 是定义常量的关键字

2.1， 修饰局部变量

被修饰变量的值不能改变。用const修饰变量时，一定要给变量初始化，否则之后就不能再进行赋值了。

const int i = 10;        //正确
int const i = 10        // 正确，这两种写法是等价的
i = 20;                //错误，常量值不可被改变
const int j;          //错误，未被初始化

2.2，修饰指针

可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const
常量指针，本质上是个指针，指针指向的内容是常量，指针本身是可以变的，可指向其他地址

int a = 5;
int b = 10;
const int* n = &a;
int const* n = &a;  //这两种定义方式都是一样的，表示常量指针
*n = 6;  //错误，不能改变 n所指向对象的值
a = 6;  //正确，不能通过这个指针改变变量的值，但是还是可以通过其他的引用来改变变量的值的。
n = &b;  //正确，常量指针指向的指不能改变，但指针可变，可指向其他地址

指针常量，本质上是个常量，表示常量是个指针类型，不能再指向其他的地址，指向的内容可变

int nValue1 = 10;
int nValue2 = 20;
int* const constPoint = &nValue1;
//constPoint = & nValue2;  //错误，不能改变constPoint本身的值
*constPoint = 40;  //正确，可以改变constPoint所指向的对象，此时nValue1 = 40

指向常量的常指针
是以上两种的结合，指针指向的位置不能改变并且也不能通过这个指针改变变量的值，但是依然可以通过其他的普通指针改变变量的值。

const int nConstValue1 = 5;
const int nConstValue2 = 15;
const int* const pPoint = &nConstValue1;
//*pPoint  = 55;  //错误，不能改变pPoint所指向对象的值
//pPoint = &nConstValue2;  //错误，不能改变pPoint本身的值

const助记方法
把一个声明从右向左读。( * 读成 pointer to )

char * const cp;  // cp is a const pointer to char
const char * p;   // p is a pointer to const char;
char const * p;   // 同上

2.3， 修饰函数形参

根据常量指针与指针常量，const修饰函数的参数也是分为三种情况

• 防止修改指针指向的内容
  void StringCopy(char* strDes, const char* strSrc);
  其中 strSrc是输入参数，strDes是输出参数。给 strSrc 加上 const 修饰后，如果函数体内的语句试图改动 strSrc 的内容，编译器将指出错误。
• 防止修改指针指向的地址

void swap ( int* const p1 , int* const p2 )

指针p1和指针p2指向的地址都不能修改。

• 以上两种的结合。

void swap ( int* const p1 , const int* const p2 )

2.4，修饰函数的返回值

如果给以“指针传递”方式的函数返回值加 const 修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。
举个例子：

const char* GetString(void);
char* str = GetString(); // 错误，会出现编译错误
const char* str = GetString();  // 正确，类型要一致

三，volatile关键字的作用

volatile 本意是“易变的”，指变量是随时可能发生变化的。系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。即变量前加这个关键字，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问

• 存储器映射的硬件寄存器
• 一个中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量
• 多线程中各任务间共享的变量，可以关闭系统调度
  这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在a)中只能依靠硬件的良好设计，b)中可以通过关中断来实现，c)中禁止任务调度。

编译器的优化：

在本次线程内, 当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后，再取变量值时，就直接从寄存器中取值；当变量值在本线程里改变时，会同时把变量的新值copy到该寄存器中，以便保持一致。
当变量在因别的线程等而改变了值，该寄存器的值不会相应改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致。
当该寄存器在因别的线程等而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致。

其他问题
1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？
可以的，例如只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
2) 一个指针可以是volatile 吗？
可以，当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。