《C Primer Plus》讀到12章,我的C語言復(fù)習(xí)進(jìn)展的挺不錯。這一章介紹存儲類、連接和內(nèi)存管理,可以說是重中之重。
C的5種存儲類:
自動——在一個代碼塊內(nèi)(或在一個函數(shù)頭部作為參量)聲明的變量,無論有沒有存儲類修飾符auton,都屬于自動存儲類。該類具有自動存儲時期、代碼塊的作用域和空鏈接(no linkage),如未初始化,它的值是不確定的(java要求局部變量必須初始化)
寄存器——在一個代碼塊內(nèi)(或在一個函數(shù)頭部作為參量)使用修飾符register聲明的變量屬于寄存器存儲類。該類與自動存儲類相似,具有自動存儲時期、代碼塊作用域和空連接,聲明為register僅僅是一個請求,而非命令,因此變量仍然可能是普通的自動變量,但是仍然無法獲取地址。。如果沒有被初始化,它的值也是未定的。
靜態(tài)、空鏈接——在一個代碼塊內(nèi)使用存儲類修飾符static聲明的局部變量屬于靜態(tài)空連接存儲類。該類具有靜態(tài)存儲時期、代碼塊作用域和空鏈接,僅在編譯時初始化一次。如未明確初始化,它的字節(jié)將被設(shè)定為0.
靜態(tài)、外部鏈接——在所有函數(shù)外部定義、未使用static修飾的變量屬于靜態(tài)、外部鏈接存儲類。改類具有靜態(tài)存儲時期、文件作用域和外部鏈接,僅在編譯時初始化一次。如未明確初始化,它的字節(jié)也被設(shè)定為0.
靜態(tài)、內(nèi)部鏈接——與靜態(tài)、外部鏈接存儲類不同的是,它使用static聲明,也定義在所有函數(shù)外部,但是具有內(nèi)部鏈接(僅能被與它在同一個文件的函數(shù)使用),僅在編譯時初始化一次。如未明確初始化,它的字節(jié)也被設(shè)定為0.
兩個關(guān)鍵字:volatile和restrict,兩者都是為了方便編譯器的優(yōu)化。
volatile告訴編譯器該被變量除了可被程序修改意外還可能被其他代理修改,因此,當(dāng)要求使用volatile 聲明的變量的值的時候,系統(tǒng)總是重新從它所在的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù),而不是使用寄存器中的緩存。比如
val1=x;
val2=x;
如果沒有聲明volatile,系統(tǒng)在給val2賦值的時候可能直接從寄存器讀取x(假定聰明的編譯器優(yōu)化了),而不是從內(nèi)存的初始位置,那么在兩次賦值之間,x完全有可能被被某些編譯器未知的因素更改(比如:操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程等)。如果聲明為volatile,編譯器將不使用緩存,而是每次都從內(nèi)存重新讀取x。
而restrict是c99引入的,它只可以用于限定指針,并表明指針是訪問一個數(shù)據(jù)對象的唯一且初始的方式,考慮下面的例子:
int ar[10];
int * restrict restar=(int *)malloc(10*sizeof(int));
int *par=ar;
這里說明restar是訪問由malloc()分配的內(nèi)存的唯一且初始的方式。par就不是了。
那么:
for(n=0;n<10;n++)
{
par[n]+=5;
restar[n]+=5;
ar[n]*=2;
par[n]+=3;
restar[n]+=3;
}
因為restar是訪問分配的內(nèi)存的唯一且初始的方式,那么編譯器可以將上述對restar的操作進(jìn)行優(yōu)化:
restar[n]+=8;
而par并不是訪問數(shù)組ar的唯一方式,因此并不能進(jìn)行下面的優(yōu)化:
par[n]+=8;
因為在par[n]+=3前,ar[n]*=2進(jìn)行了改變。使用了關(guān)鍵字restric,編譯器就可以放心地進(jìn)行優(yōu)化了。這個關(guān)鍵字據(jù)說來源于古老的
FORTRAN。有興趣的看看這個。