C语言存储类、链接和内存管理总结

一、存储类

描述一个变量（一个数据对象）：存储周期、作用域、链接。

作用域：一个C变量的作用域可以是代码块作用域（在函数内部代码块中定义的变量、形参，称为局部变量），函数原型作用域（从变量定义处一直到原型声明的末尾），或者文件作用域（一个在所有函数之外定义的变量，从定义处到包含定义的文件结尾处都可见，称为全局变量），函数作用域（只适应于goto语句使用的标签），函数作用域意味着一个特定函数中的goto标签对该函数中任何地方的代码都是可见的，无论该标签出现在哪一个代码块中。

链接：一个C变量具有以下链接之一，外部链接，内部链接或空链接。

 

具有代码块作用域和函数原型作用域的变量是空链接，由定义所在的代码块和函数原型所私有

具有外部链接的变量可以在多文件程序的任何地方使用，多个文件可有共享。

具有内部链接的变量可以在一个文件的任何地方使用，归该文件私有。

 

具有文件作用域的变量可能是内部链接或者外部链接。

如果一个具有文件作用域的变量用static修饰，则是内部链接，否则是外部链接。

 

存储时期：一个C变量具有以下两种存储时期之一，静态存储时期（在程序执行期间一直存在）和自动存储时期

静态存储时期：在程序执行期间一直存在。具有文件作用域（不管是内部链接还是外部链接）的变量具有此存储周期，注意对于具有文件作用域的变量，static标明连接类型不是存储时期。

自动存储时期：具有代码块作用域的变量一般是自动存储周期。在程序进入定义的变量代码块中时在栈中分配内存，退出时释放内存。

5种存储类

存储类

 

时期

作用域

链接

声明方式

自动

自动

代码块

空

代码块内

寄存器

自动

代码块

空

代码块内，使用关键字register

具有外部链接的静态

静态

文件

外部

所有函数之外

具有内部链接的静态

静态

文件

内部

所有函数之外，使用关键字static

空链接的静态

静态

代码块

空

代码块内，使用关键字static

自动变量：用auto修饰或者不修饰就默认属于自动存储类的变量具有自动存储周期、代码块作用域、空链接。在默认下，在代码快或者函数的头部定义的任意变量都属于自动存储类。

如果在内层中使用和外层一样名字的变量，则内层会覆盖外层变量，在程序离开内层代码块时，外部变量就恢复了其作用和之前的值。

 对于自动变量，除非显示的初始化，否则不会自动初始化。

寄存器变量：通过register声明，放在寄存器而非内存中，所以无法获得其地址。注意，有时候虽然请求了把变量放于寄存器中，但是由于寄存器的个数，并不一定能满足，所以寄存器变量就成为了普通变量，不过依然不能对其取址。

具有代码块作用域的静态变量：通过static修饰，如果不现实对其初始化，则自动初始化为0（提供了静态时期），在代码块内声明（提供了代码块作用域和空链接），创建具有代码块作用域兼具静态存储的局部变量。这些变量具有代码块作用域，空链接，静态存储时期。变量一旦被定义便一直存在直到程序结束。

Int main(void)

{

  Int count;

For(count = 1;conut < 4;count ++)

{printf（”count = %d\n”,count）；

  F();}

Return 0;

}

Void F(void)

{

  Int fade = 1;

Static int stay = 1;

Printf(“fade = %d and stay = %d\n”,fade++,stay++);

}

结果：

Count = 1

Fade = 1 andstay = 1；

Count = 2

Fade = 1 andstay = 2；

Count = 3

Fade = 1 and stay = 3；

这是因为静态变量和外部变量在程序调入内存时已经就位了，把这个语句放在f（）中是为了告诉编译器只有函数f()能看到该变量。

具有外部链接的静态变量：具有文件作用域、外部链接、静态时期（外部存储类，外部变量）。

额外说明，外部变量只可进行一次初始化，而且在定义的时候。

具有内部链接的静态变量：用static在所有函数的外部进行定义来创建，静态存储时期、文件作用域、内部链接。

 

二、存储类说明符

Auto 标明一个变量具有自动存储时期，该说明符只能用在具有代码块作用域的变量声明中。

Register 只能用在具有代码块作用域的变量。请求一个变量存储在寄存器中一边快速使用，但是不能获得改变量的地址。

Static 用于具有代码块作用域的变量声明时，使该变量具有静态存储时期，从而得以在程序运行期间存在并保留其值，变量仍保留代码块作用域和空链接。若用于具有文件作用域的变量声明时，使该变量具有内部链接。

Extern 表明在声明一个在其他地方定义了的变量。

Const  将数据定为不变的，在只能定义声明，以后不可改变其值。在指针中使用时，const的位置决定是指针本身不变还是指针指向的数据不变。

Volatile 说明数据除了可以被程序修改外还可以被其他代理修改，主要用于编译器优化。

Restrict 只能用于修饰指针，限定的指针被认为是提供了对其所在指向的数据块的唯一访问途径。