浅谈程序数据在执行时的变化

一、综述：

程序数据在执行时的变化，可用：存储期、作用域和链接来表示。

 

二、存储期：

存储期可以是静态的、自动的、或者分配的。

1、如果是静态的，内存在程序开始执行时被分配，并在程序运行的过程中一直存在。

2、如果是自动的，变量所用内存在程序执行到该变量定义所在代码块时开始分配，在退出代码块时释放。

3、如果是分配的内存，内存通过调用malloc（）或calloc（）函数分配，通过调用函数free（）释放。

 

三、作用域：

作用域决定了哪一部分程序可以访问某个数据。

1、在所有函数之外定义的变量具有文件作用域，并对该变量声明之后定义的全部函数可见。

2、在代码块内定义或者作为函数参量定义的变量具有代码块作用域，并只在该代码块及其子代码块中可见。

 

四、链接属性：

链接描述了程序的某个单元定义的变量可被链接到哪些地方。

1、具有代码块作用域的变量作为局部变量，具有空链接。

2、具有文件作用域的变量可有内部链接或外部链接

   1）内部链接意味着变量只能在包含变量定义的文件内部使用。

   2）外部链接意味着变量可以在其他文件中使用。

       

五、存储类：

1、自动——在代码块内（或在一个函数头部作为参量），无论有没有存储类修饰符auto，都属于自动存储类。该类具有自动存储时期、代码块作用域和空链接。如未经初始化，它的值是不定的（随机值）。

2、寄存器——在代码块内（或在一个函数头部作为参量）使用存储类修饰符register声明的变量属于寄存器存储类。该类具有自动存储时期、代码块作用域和空链接，并且无法获得它的地址。

3、静态、空链接——在一个代码块内使用存储类修饰符static声明的变量属于静态空链接存储类。该类具有静态存储时期、代码块作用域和空链接，仅在编译时初始化一次。如未明确初始化，它的字节都被设定为0。

4、静态、外部链接——在所有函数外部定义、未使用存储类修饰符static的变量属于静态、外部链接存储类。该类具有静态存储时期、文件作用域和外部链接，仅在编译时初始化一次。如未明确初始化，它的字节都被设定为0。

5、静态、内部链接——在所有函数外部定义、使用存储类修饰符static的变量属于静态、外部链接存储类。该类具有静态存储期、文件作用域和内部链接，仅在编译时初始化一次。如未明确初始化，它的字节都被设定为0。

6、分配内存——使用函数malloc（）（或相关的函数）提供的内存，该函数返回一个指向具有具有所请求字节数的内存块的指针。将这内存块的地址作为参数来调用函数free（），可以是该内存块重新可用。

 

六、类型限定词：

类型限定词说明符有const、volatile和restrict。

1、说明符const将数据限定为不变的。在使用指针时，const可以表明指针本身不变或指针指向的数据不变，这取决于const在声明中的位置。

2、说明符volatile表明数据除了可被程序修改外还可通过其他地方修改，其目的是警示编译器在优化时不要做出相反的假设。

3、说明符restrict也是为了优化而设置。由restrict限定的指针被认为是提供了对其所指向的数据块的唯一访问途径。