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西語口譯人員(全域變數) 靜態變數 主動變數

• 一共有 4 個 Storage Classes:
  • 主動變數: automatic
  • 外部變數: external
  • 靜態變數: static
  • 暫存器變數: register
• C 的變數大致分為二類: 外部變數 (external, 也能夠稱為全域變數) 及主動變數 (automatic, 或是區域變數). 兩者區分是以變數界說泛起在 .c 檔中的位置來區分: 由於 C 說話限制了函數區塊中不行以再界說函數, (C++ 也不支援, 這點和 Javascript 是分歧的)翻譯社 所以函數區塊內的就是主動變數, 函數區塊外的就是外部變數. 這二種變數界說時都不需加 keyword 潤飾 (現實上, 外部變數沒有潤飾字; 主動變數的修飾字是 auto翻譯社 但一般都省略)
• 外部變數紛歧定要泛起在 .c 檔中的最前面, 可以安插在二個函數區塊的中央, 受影響的是該變數的 scope: 變數泛起之前的函數沒法利用該變數
• 靜態變數是外部變數或主動變數在界說時多加上 keyword static翻譯社 首要改變二件事: 改變變數使用的記憶體區段, 及縮小可視局限 (scope)
  • 對主動變數來講: 改用外部變數利用的區域為 .bss₆ 或是 .data₆, 所以可以沒必要每次重設初值翻譯社 上一次的值可以被保存下來.
  • 對外部變數來講: 可視局限縮小到只在檔案內, 並且沒法被外部檔案設 extern 來參考 (算是某種水平上的 private)
  附帶一提: static 也能夠加在函數界說的前面, 也是示意這個函數是內部函數, 可視範圍縮小到只在檔案內翻譯社 而且沒法被外部檔案設 extern 來參考.
• Keyword register 則是要求改用 CPU 內部的暫存器來寄存變數值, 而大部分 CPU 內部的暫存器都不多並且數目也分歧翻譯社 所以只能加在主動變數前面. 並且不包管達成, 沒法殺青時就降級變成自動變數.
• 函數的參數則是一種特化的主動變數翻譯社 通常爲預設使用 register 變數, 可是會根據 CPU 種類分歧而有些轉變. 例如:
  • ARM CPU 的官方規範是函數的前 4 個參數會利用 r0~r3 來實作, 跨越 4 個參數的部份則利用 stack.
  • 但 intel x86 CPU 則只有利用 register A. 其他沒法使用使用 register 變數的參數都要利用 stack₆ (參考 Wiki X86 calling conventions)
  • Keil C51 則預設不消 stack, 改用自動變數翻譯社 詳細請參考這一篇C 說話:Keil C51 和標準 C 說話的差異
• 另外 C 還有二個變數的限制詞 (qualifier)翻譯社 const 和 volatile
• const 是限制該變數不克不及被點竄 (今朝大部分 C 編譯器 (例如:gcc, ARM/MDK) 會利用 .text₆ 區段, 這個區段可以在 link 時指定到 ROM/Flash 記憶體上. 但是 Keil C51 不會翻譯社 Keil C51 要用 const code 才會是用 ROM, 只用 const 仍是會佔用 DATA RAM)
• volatile 是限制弗成以被快取到 CPU 內部的暫存器翻譯社 必須每次存取都真實的讀/寫該變數所佔用的位址 (意即:指定該變數的存取動作不作最好化). 它經常呈現在界說週邊晶片的暫存器, 尤其是週邊晶片的輸入暫存器部份必然要加 volatile 不然編譯出來的執行碼沒法准確回響反映週邊晶片的現況. 還有多工情況中作為 semaphore 的變數也會要加上 volatile 這個 keyword.

備註:

• 與統一區塊內的變數同名時, 編譯毛病.
• 與區塊外層變數同名時, 外層變數被掩蔽.

1. 界說會保存記憶體, 宣佈則不會. 對變數來講除 extern 是宣告以外翻譯社 其他的都是界說.
2. 可視範圍: 是指在程式的那一個段落可以使用該變數. 主動變數 (利用 stack 堆疊區) 在脫離界說他的 {} 區塊後就有可能被他人佔用, 所以可視局限同生命期. 外部變數一分開界說的檔案就弗成視, 但可使用 extern 宣佈來從新取得. (實際上, 幫我們完成這件事的是 linker). 但靜態變數則限制不成以被 extern 的宣佈取得可視性. (compiler 的語法檢查禁止了我們獲得其可視性)
3. 生命期: 是指變數佔用記憶體的時間, 只有自動變數 (利用 stack 堆疊區) 可以重覆利用記憶體空間, 其他都是永遠佔據 (embebbed system) 或載入履行時佔用.
4. 指未利用 va_arg (更動個數參數)的情況. 若利用 va_arg翻譯社 需應用一些技能查抄參數個數翻譯社 否則會發生使用毛病的參數, 或引發程式當掉.
5. 初值設定指的在定義變數時, 跟從在厥後的等號 (=) 及其後的運算式
6. .text翻譯社 .bss, .data 是一般編譯器之預設記憶體區段名稱, linker (或是 loader) 會放置現實的記憶體位址給各個區段.
• .text 為唯讀區段, 放置程式及常數資料 (小型 embedded system 會將之安設於 ROM/Flash 中)
• .data 為可讀寫區段, 放置初值不為 0 的變數 (利用 ROM/Flash 時會先附在 .text 以後). 在 main() 起頭履行前翻譯社 由 "可載入履行檔 ELF" (或二進位影像 binary image) 拷貝至准確之 .data 區段位址內, 是故外部變數或靜態變數的初始值只能用常數運算式
• .bss 為可讀寫區段, 放置初值為 0 的變數. 在 main() 最先執行前, .bss 區段會被清為 0
• stack 為堆疊區 (大陸用語: 棧) 一般是呼喚函數時的功課區 (返回位址暫存, 傳遞參數, 區域變數和返回值之貯存區), heap 為聚積區 (大陸用語: 堆) 是呼喚 malloc() 時獲得記憶區塊的來曆.