C语言中extern，static， register，volatile 关键字的作用；保姆级教学！

目录

前言：

一.extern

 二.static

 三.register

四.volatile 

最后

冰冻三尺非一日之寒。既然选择远方，当不负青春，砥砺前行，每一个裂缝都是为透出光而努力，只有极致的拼搏，才能配得上极致的风景。诸君，山顶见！

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前言：

在C语言中，这几个关键字，都有他们自己的个性。static和extern用的比较多，特别是static在学校的C语言考试经常考到。register和volatile这两个关键字是平时用的比较少，如果小伙伴对这两个关键字的作用已经有了认识，那小编就要给你树个大拇指了，小伙子了不起。小编自己也曾在考试中在static这个关键字上吃了憋，自以为C语言学的不错的情况下，见到register和volatile也是一脸懵，今天特意来聊一聊这几个关键字。

一.extern

extern声明外部符号，用来声明不在同一个源文件（ .c文件）的变量，这里非常像引用头文件，但是引用头文件仅限于，变量在   .h 文件中，我们可以使用#include"xxx.h",但是如果实在 .c 文件中就不可以用头文件了。

看代码示例，这里是引用头文件的情况。

再来演示一下，外部变量在.c文件中；

 注意：这里的a通过extern去声明，这里外部文件按的a，必须是全局变量，因为局部变量的作用域仅在自己所在的局部范围中，局部变量的生命周期也是进入作用范围开始和出作用范围结束，而全局变量的作用范围是整个工程，生命周期是整个程序的生命周期，如果a是局部变量，在外部声明了a，而a的生命周期已经结束了，编译器都不会编译通过。

extern对于函数也是一样的，用法和普通全局变量一样。

但是函数一般不加也可以，但是可能会报未声明的警告。

 二.static

1.static的作用是，被static修饰局部变量，会改变局部变量的储存类型，对于普通的局部变量是存储在栈区的，被static修饰的变量是存储在静态区的。存储在静态区的变量出了作用范围依然不会销毁，依然存在。所以静态变量的生命周期是整个程序的生命周期，只有程序结束的时候静态区的变量才会回收。这里的对静态区的变量描述是不是非常像全局变量，哈哈，没错全局变量也是存储在静态区的。其实除了静态区和栈区，还有一个堆区。

 写一段代码来看看static是怎样延长变量的生命周期的：

#include<stdio.h>
void text()
{
	int a = 0;
	a++;
	printf("%d ", a);
}
int main()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		text();
	}
	return 0;
}

 小伙伴们可以算一算这段代码的运行结果。

小伙伴们有没有算对呢，因为这里的a是个局部变量；所以每次进入函数text（），a变量都会重新创建，所以每次a变量的值都是a=0+1；出了函数 a变量就会销毁。

 下面再来看一看这个代码：

#include<stdio.h>
void text()
{
	static int a = 0;
	a++;
	printf("%d ", a);
}
int main()
{
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		text();
	}
	return 0;
}

小伙伴来算一算结果吧

 为什么会这样呢？

 由此可见，局部变量的生命周期延长了，但是作用域还是不变的。

2.如果static修饰全局变量，又会是怎么样的呢？一起来看一看吧。

首先全局变量具有外部链接属性，static修饰后，外部连接属性就变成了，内部连接属性。这个全局变量就只能在自己所在的.c文件看到，其他源文件就无法访问。

 修饰函数也会使得函数外部连接属性就变成内部连接属性。函数就只能在自己所在的.c文件看到，其他源文件就无法访问。

 三.register

register叫做寄存器，被其修饰的变量叫做，寄存器变量。什么是寄存器简单介绍一下，计算机的存储位置有，硬盘，内存，高速缓存，寄存器。

 当一个变量，后续需要大量使用的时候，每次CPU都要向寄存器，高速缓存，内存一级一级的去寻找，这样访问速度就会很慢，针对这样的情况，如果我们就将这样的变量存储到寄存器中，那么CPU每次都直接从寄存器中去获取，访问速度就会大大提高。所以register关键字由此出现，但是register修饰变量，只是建议将变量存储到寄存器中，会根据情况而定，不是被register修饰了就一定放到寄存器中，这点要特别注意。编译器会根据情况自己智能的将，需要的处理的变量放到寄存器中。还有就是被register修饰的变量是不能取地址的，是因为&只能取出内存中的地址，而无论被register修饰的变量，是否真正的存储到了寄存器中，都不能取地址。

四.volatile 

volaile 有不稳定的，容易变化的意思。当我们有一个变量需要大量的使用，这个变量就会，可能就会存储到寄存器中，在我们现在来看，看似没事其实是有一定风险的，因为我们现在写的代码都是单线程的，如果代码不只有一个线程，而在另外的线程中会使得变量被修改，而CPU仍然从寄存器中去获取变量，获取的并不是修改后的变量，就会导致出现问题。而volatile就是使得被修饰的变量不去优化，一直放在内存中，提高对特殊地址位置的访问，使得后续的访问安全性更高。这里volatile和register有点对立，可以对比记忆。

值得注意的是，volatile修饰的变量也是提醒编译器，这个变量后续可能会发生变化，要注意保护。并不是被volatile修饰及一定发生变化。这点和register非常像。
 

最后

冰冻三尺非一日之寒。既然选择远方，当不负青春，砥砺前行，每一个裂缝都是为透出光而努力，只有极致的拼搏，才能配得上极致的风景。诸君，山顶见！