C语言中变量的存储类别——auto和static

ゝ一世哀愁。 2023-03-02 13:21 25阅读 0赞

我决定不再说些暖场的废话了，很尴尬。。

c语言中的存储类别可分为auto、static、register和extern，后两者不常用，研究下前两个。

auto即自动，用此关键字修饰变量为自动的，亦即当执行到定义该变量的代码时会产生一个新的变量，我们做个小实验：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <windows.h>
    void test() 
    {
    	auto int a = 0;
    	a = a++;
    	printf("a=%d\n", a);
    	printf("&a=%x\n", &a);
    }
    int main()
    {
    	printf("First:\n");
    	test();
    	printf("Second:\n");
    	test();
    	system("pause");
        return 0;
    }

之前程序运行结束就闪退了，于是加入了system("pause")，看下结果：

![20200729174339144.png][]

可以看到调用两次test()函数得到的a值均为1，表明第二次的调用不会“记忆”第一次的值，这也是普通局部变量的特性，但问题在于，两次调用函数产生的新变量地址是一样的，从之前的认知来看，第一次调用结束后定义的a变量也就随之释放了，那这里的“释放”指的是什么呢，难道只是“值”的释放而没有释放所占据的内存单元，为了排除巧合，我们再调用一次test()函数，结果为：

![20200729174900205.png][]

可以看出虽然每次运行程序操作系统给分配的内存是不同的，但三次调用test()函数产生的新变量a都是占据一样的内存单元，我们继续加码，在每次调用之间加上延迟函数，设置一分半钟的空闲时间，排除由于调用间隔时间太短致使系统分配同一内存（即刚释放完内存又分配到该内存单元）的情况，延迟函数为：

Sleep(90000);

看下结果：

![20200729175407366.png][]

依旧如此，继续加码，我们在每次调用中间再定义新的变量，按照常规思维，当释放掉A内存单元后随之定义变量应该会占据A或者A之后的单元，先看下部分代码：

printf("First:\n");
    test();
    Sleep(90000);
    int b = 10;
    printf("&b=%x\n", &b);
    Sleep(90000);
    printf("Second:\n");
    test();
    Sleep(90000);
    int c = 100;
    printf("&c=%x\n", &c);
    printf("Third:\n");
    test();

我们在三次调用中插空定义了变量b和c，先看结果：

![20200729175821197.png][]

神奇，b和c的存在完全没有影响到三次调用test()函数生成的a，当然这里的内存分配还涉及到一个分配顺序的问题，记得之前的博客中提到过，即先声明的变量后分配地址，貌似是这么个意思。

到这里是不是就可以理解成，普通的局部变量（auto变量）调用结束便释放给内存的值，但保留该地址，这就有点意思了，或许是我知识面太窄了，如果这是一个基本常识的话还望大家告知一二，不胜感激～～对了，在定义局部变量时auto是默认的存储类别，所以可以省略掉。

static声明的变量为静态变量，我们这里只考虑局部静态变量，这样方便和上边的auto变量进行对比，将代码中的auto改为static，其他的都不变，看下结果：

![20200729181425194.png][]

每次调用得到的a地址依旧不变，但数值依次加1，说明第一次定义的静态变量a没有因为调用程序结束而释放掉值，并且第二三次的调用“记忆”了该值，也可以说该变量进行了一次初始化，之后再调用时则保持上一次执行后的值。

大体就是这些东西，很小的一个知识点，但之前对此一直存在着误解，希望以后多多研究一下内存吧，这一块很有意思～

最后想起一个小的点 , 关于auto和static声明的变量默认初始值问题 , 将test()函数改为:

auto int a;
    static int b;
    printf("a=%d\n", a);
    printf("b=%d\n", b);
    printf("&a=%x\n", &a);
    printf("&b=%x\n", &b);

并在主函数中去掉定义的b和c以及延迟函数 , 看下结果:

![20200729183704355.png][]

不难发现static类型的整型变量默认为0 , 而auto类型的变量初始值存在随机性 , 说不定出现什么值 , 因此在声明普通局部变量时最好进行初始化 ;  还有就是我们之前一直在提局部变量 , 对于全局变量来说 , 定义整型变量默认值为0 , 此时肯定是不能用auto修饰的 , 否则编译器会报错 , 因此可以理解成auto只能修饰局部变量 , 该变量存在于栈中 , 因此可以动态分配 ; 而全局变量则存在于静态存储区~

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