c语言关键字详解

曾亚军

关键字分类

32个关键字每个都有不同的意义，大体上根据其意义可以分为以下几类（下划线表示不同分类中有交集）：

1)   非常见：auto、register、volatile、goto

2)   存储相关：const、extern、register、volatile、static、auto、signed、unsigned

3)   数据类型：char、short、int、float、long、double、struct、union、enum、void

4)   逻辑控制：if、else、for、while、do、break、continue、return、default、switch、case、goto

5)   特殊用途：sizeof、typedef

1.   隐形刺客：auto

作用：C程序是面向过程的，在C代码中会出现大量的函数模块，每个函数都有其生命周期（也称作用域），在函数生命周期中声明的变量通常叫做局部变量，也叫自动变量。如1-1：

  整型变量a在fun函数内声明，其作用域为fun函数内，出来fun函数，不能被引用，a变量为自动变量。也就是说编译器会有int a = 10之前会加上auto的关键字。

  auto的出现意味着，当前变量的作用域为当前函数或代码段的局部变量，意味着当前变量会在内存栈上进行分配。

2.   闪电飞刀：register

描述：register就和它的名字一样，很少出现在代码世界中，因为敢称为闪电飞刀的变量，通常只会在一些特定场合才能出现。它是如此的快，以致于CPU都对其刮目相看，但是它有一个致命的缺点，它的速度“看心情”而定，不是每一次都能让人满意。

作用：如果一个变量被register来修辞，就意味着，该变量会作为一个寄存器变量，让该变量的访问速度达到最快。比如：一个程序逻辑中有一个很大的循环，循环中有几个变量要频繁进行操作，这些变量可以声明为register类型。

  寄存器变量：寄存器变量是指一个变量直接引用寄存器，也就是对变量名的操作的结果是直接对寄存器进行访问。寄存器是CPU的亲信，CPU操作的每个操作数和操作结果，都由寄存器来暂时保存，最后才写入到内存或从内存中读出。也就是说，变量的值通常保存在内存中，CPU对变量进行读取先是将变量的值从内存中读取到寄存器中，然后进行运算，运算完将结果写回到内存中。

  在计算机中CPU的运算速度最快，现在都达到3GHZ左右，而相对应的存储器速度却相对慢很多，访问速度最快的寄存器和缓存，由于其体积又大，不适合大容量的使用，所以只能二者相接合的方式来提高效率。程序代码保存在内存中，当使用数据时，将其送到寄存器，让CPU来访问，使用完毕，送回内存保存。而C语言又允许使用寄存器来保存变量的值，很明显这样能大大提高程序的执行速度，但是，寄存器的个数是有限的，X86也就是十几个，ARM最多才37个。我们不可能将全部的变量都声明为寄存器变量，因为其它代码也要使用寄存器，同样，我们声明的寄存器变量也不一定直接保存在寄存器中，因为寄存器可能全部都在被其它代码占用。编译器只能是尽量的为我们的变量安排在寄存器中。

3.  乱世枭雄：static与extern

描述：在C程序世界里，不同代码国度以.c文件为国界分隔开来，在单个国家（C源文件）里有不同的函数占山为王，军阀割据，每个C程序世界里只有一个君主main和其首都（main函数体），main通过下传圣旨（参数），调用各种军阀（函数），来掌控整个C程序世界的有序运行。在和谐世界的幌子下，却是别番风景，某军阀（函数）心怀叵测，不想单纯听从于main的指挥与调度，树立了自己的政权旗帜static。static不用听附与main的调度，自己做主，私藏金库（空间）。而main对此却很无奈，因为相对static来说，extern更是让它皇权难保。不同的国家（不同的.c文件）之间通过extern相互私通，传递信息。二者联合作乱，让编程者逻辑混淆。当然，如果编程者连一个国家都没有走出去过（指将所有代码写到一个.c文件里），不能够上升到一个宏观的角度，将不知所云。乱世出枭雄，切听我慢慢道来其中一二。

作用：简单来说static修辞变量，就是指该变量空间独立于函数中的auto变量或叫栈变量（请查看auto关键字章节），static变量空间在内存中的静态区内被分配。如图1-2所示。

  在使用static的时候一定要注意以下两点：

1.  static变量在程序运行（main启动）之前就已经被分配，它不像是局部变量那样动态在栈上分配的，它在程序彻底退出之后才被释放。

2.  static变量有访问权限，在子函数里声明的static变量，只能在该函数内访问，如果static变量在函数体外声明，它的访问权限就是本文件内。

3.  static不仅可以修辞变量，还可以用来修辞函数，如果用来修辞函数，和第2条有着相似的意义，表示该函数访问权限限制在本源文件内。

  extern是指，当前变量或函数不是在本源文件内声明的，它是外部变量或外部函数，正所谓“外来的和尚会念经”，能很好的体现extern的价值。当我们在本文件里试图引用一个外部声明的全局变量或函数时，可以在其前面加上extern，表示它是外来和尚。

4.  铁布衫：const

描述：相传C世界中出现了一件极品装备const，它能的出现，让天下所有的刺客，黑客都失业了，在它的保护下，所有的变量都可以完好无损。

作用：const是constant的简写，表示海枯石栏，恒定不变，一旦相伴，永不“心”变。只要一个变量前面用const来修辞，就意味着该变量里的数据可以被访问，不能被修改。我们其实还可以给它起个更雅的名字叫：readonly。

  虽然理解起const来相对比较容易理解，但是const不仅仅可以用来修辞基本类型，它还经常用来修辞一些构造类型和指针及其参合体：如数组，指针，指针数组，结构体数组，结构体指针数组等。一旦和这些复杂类型接合起来，还有一定的迷惑性的。我们一一进行分析。

1 const int a = 10;

2 int const a = 10;

3 const int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

4 const int *p;

5 int * const p;

6 const struct devices dev[5];

7 struct devices const * dev[5];

  看到上面列出的例子，我相信很多朋友都会倒吸一口冷气：想说爱你，不是一件容易的事。不过，我这有两招辨别使用的技巧：

• 将类型去掉
• 看const修辞谁，谁就拥有了铁布衫，谁的值就是不能修改的，readonly的。
  

1.  去掉类型int变成：const a = 10，a拥有了铁布衫，a的值不变。

2.  去掉类型int变成：const a = 10，a拥有了铁布衫，a的值不变，这两个效果一样。

3.  去掉类型int变成：const a[10]，a[10] 拥有了铁布衫，a数组里的值不变。

4.  const修辞*p，去掉类型int变成：const *p，*p 拥有了铁布衫（下图中空间2），p所指向的空间里的值不变。

5.  const修辞p，去掉类型int*变成：const p，指针变量p拥有了铁布衫（下图中空间1），指针变量p里的值不变，也就是说p不能再指向其它地址，但是p所指向的空间里的值可变，如图1-3所示。

6.  去掉类型struct devices变成：const dev[5]，dev[5] 拥有了铁布衫，dev[5]数组里的值不变。

7.  这是一个devices结构体类型的指针数组，它拥有5个devices结构体类型指针，每个指针指向一个devices结构体，const修辞*dev[5]，去掉类型struct devices变成：const *dev[5]，指针数组*dev[5]拥有了铁布衫，指针数组dev中每个元素指向的空间里的值不变。

曾亚军

宫亮

很好，很详细

秦丹

讲的很生动，形象，清晰，GOOD

石甜

岳风

石甜 发表于 2016-1-9 15:32