# 9.C語言變量的存儲類別 ## 動態存儲方式與靜態動態存儲方式 前面已經介紹了，從變量的作用域（即從空間）角度來分，可以分為全局變量和局部變量。 從另一個角度，從變量值存在的作時間（即生存期）角度來分，可以分為靜態存儲方式和動態存儲方式。 * 靜態存儲方式：是指在程序運行期間分配固定的存儲空間的方式。 * 動態存儲方式：是在程序運行期間根據需要進行動態的分配存儲空間的方式。 用戶存儲空間可以分為三個部分： 1. 程序區； 2. 靜態存儲區； 3. 動態存儲區。 全局變量全部存放在靜態存儲區，在程序開始執行時給全局變量分配存儲區，程序行完畢就釋放。在程序執行過程中它們占據固定的存儲單元，而不動態地進行分配和釋放。 動態存儲區存放以下數據： 1. 函數形式參數； 2. 自動變量（未加static聲明的局部變量）； 3. 函數調用實的現場保護和返回地址。 對以上這些數據，在函數開始調用時分配動態存儲空間，函數結束時釋放這些空間。 在C語言中，每個變量和函數有兩個屬性：數據類型和數據的存儲類別。 ## auto變量 函數中的局部變量，如不專門聲明為static存儲類別，都是動態地分配存儲空間的，數據存儲在動態存儲區中。 函數中的形參和在函數中定義的變量（包括在復合語句中定義的變量），都屬此類，在調用該函數時系統會給它們分配存儲空間，在函數調用結束時就自動釋放這些存儲空間。這類局部變量稱為自動變量。自動變量用關鍵字auto作存儲類別的聲明。例如： ~~~ int f(int a){ /* 定義f函數，a為參數 */ auto int b,c=3; /*定義b，c自動變量*/ /* …… */ } ~~~ a是形參，b，c是自動變量，對c賦初值3。執行完f函數后，自動釋放a，b，c所占的存儲單元。 關鍵字auto可以省略，auto不寫則隱含定為“自動存儲類別”，屬于動態存儲方式。 ## 用static聲明局部變量 有時希望函數中的局部變量的值在函數調用結束后不消失而保留原值，這時就應該指定局部變量為“靜態局部變量”，用關鍵字static進行聲明。 【例8-15】考察靜態局部變量的值。 ~~~ f(int a){ auto b=0; static c=3; b=b+1; c=c+1; return(a+b+c); } main(){ int a=2,i; for(i=0;i<3;i++) printf("%d",f(a)); } ~~~ 對靜態局部變量的說明： 1. 靜態局部變量屬于靜態存儲類別，在靜態存儲區內分配存儲單元。在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量（即動態局部變量）屬于動態存儲類別，占動態存儲空間，函數調用結束后即釋放。 2. 靜態局部變量在編譯時賦初值，即只賦初值一次；而對自動變量賦初值是在函數調用時進行，每調用一次函數重新給一次初值，相當于執行一次賦值語句。 3. 如果在定義局部變量時不賦初值的話，則對靜態局部變量來說，編譯時自動賦初值0（對數值型變量）或空字符（對字符變量）。而對自動變量來說，如果不賦初值則它的值是一個不確定的值。 【例8-16】打印1到5的階乘值。 ~~~ int fac(int n){ static int f=1; f=f*n; return(f); } main(){ int i; for(i=1;i<=5;i++) printf("%d!=%d\n",i,fac(i)); } ~~~ ## register變量 為了提高效率，C語言允許將局部變量得值放在CPU中的寄存器中，這種變量叫“寄存器變量”，用關鍵字register作聲明。 【例8-17】使用寄存器變量。 ~~~ int fac(int n){ register int i,f=1; for(i=1;i<=n;i++) f=f*i; return(f); } main(){ int i; for(i=0;i<=5;i++) printf("%d!=%d\n",i,fac(i)); } ~~~ 對寄存器變量的幾點說明： * 只有局部自動變量和形式參數可以作為寄存器變量； * 一個計算機系統中的寄存器數目有限，不能定義任意多個寄存器變量； * 局部靜態變量不能定義為寄存器變量。 ## 用extern聲明外部變量 外部變量（即全局變量）是在函數的外部定義的，它的作用域為從變量定義處開始，到本程序文件的末尾。如果外部變量不在文件的開頭定義，其有效的作用范圍只限于定義處到文件終了。如果在定義點之前的函數想引用該外部變量，則應該在引用之前用關鍵字extern對該變量作“外部變量聲明”。表示該變量是一個已經定義的外部變量。有了此聲明，就可以從“聲明”處起，合法地使用該外部變量。 【例8-18】用extern聲明外部變量，擴展程序文件中的作用域。 ~~~ int max(int x,int y){ int z; z=x>y?x:y; return(z); } main(){ extern A,B; printf("%d\n",max(A,B)); } int A=13, B=-8; ~~~ 說明：在本程序文件的最后1行定義了外部變量A、B，但由于外部變量定義的位置在函數main之后，因此本來在main函數中不能引用外部變量A、B。現在我們在main函數中用extern對A和B進行“外部變量聲明”，就可以從“聲明”處起，合法地使用該外部變量A和B。