C語言的5種存儲類以及關鍵字volatile、restrict
《C Primer Plus》讀到12章，我的C語言複習進展的挺不錯。這一章介紹存儲類、連接和內存管理，可以說是重中之重。
C的5種存儲類：
自動——在一個代碼塊內（或在一個函數頭部作爲參量）聲明的變量，無論有沒有存儲類修飾符auton，都屬於自動存儲類。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（或在一個函數頭部作爲參量）使用修飾符register聲明的變量屬於寄存器存儲類。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，聲明爲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、空鏈接——在一個代碼塊內使用存儲類修飾符static聲明的局部變量屬於靜態空連接存儲類。該類具有靜態存儲時期、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，它的字節將被設定爲0.
靜態、外部鏈接——在所有函數外部定義、未使用static修飾的變量屬於靜態、外部鏈接存儲類。改類具有靜態存儲時期、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，它的字節也被設定爲0.
靜態、內部鏈接——與靜態、外部鏈接存儲類不同的是，它使用static聲明，也定義在所有函數外部，但是具有內部鏈接（僅能被與它在同一個文件的函數使用），僅在編譯時初始化一次。如未明確初始化，它的字節也被設定爲0.
兩個關鍵字：volatile和restrict，兩者都是爲了方便編譯器的優化。
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，當要求使用volatile 聲明的變量的值的時候，系統總是重新從它所在的內存讀取數據，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化了），而不是從內存的初始位置，那麼在兩次賦值之間，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、硬件或者其它線程等）。如果聲明爲volatile，編譯器將不使用緩存，而是每次都從內存重新讀取x。
而restrict是c99引入的，它只可以用於限定指針，並表明指針是訪問一個數據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;
這裏說明restar是訪問由malloc()分配的內存的唯一且初始的方式。par就不是了。
那麼：
for(n=0;n<10;n++)
{
par[n]+=5;
restar[n]+=5;
ar[n]*=2;
par[n]+=3;
restar[n]+=3;
}
因爲restar是訪問分配的內存的唯一且初始的方式，那麼編譯器可以將上述對restar的操作進行優化：
restar[n]+=8;
而par並不是訪問數組ar的唯一方式，因此並不能進行下面的優化：
par[n]+=8;
因爲在par[n]+=3前，ar[n]*=2進行了改變。使用了關鍵字restric，編譯器就可以放心地進行優化了。這個關鍵字據說來源於古老的FORTRAN。有興趣的看看這個。
C的5種存儲類：
自動——在一個代碼塊內（或在一個函數頭部作爲參量）聲明的變量，無論有沒有存儲類修飾符auton，都屬於自動存儲類。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（或在一個函數頭部作爲參量）使用修飾符register聲明的變量屬於寄存器存儲類。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，聲明爲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、空鏈接——在一個代碼塊內使用存儲類修飾符static聲明的局部變量屬於靜態空連接存儲類。該類具有靜態存儲時期、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，它的字節將被設定爲0.
靜態、外部鏈接——在所有函數外部定義、未使用static修飾的變量屬於靜態、外部鏈接存儲類。改類具有靜態存儲時期、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，它的字節也被設定爲0.
靜態、內部鏈接——與靜態、外部鏈接存儲類不同的是，它使用static聲明，也定義在所有函數外部，但是具有內部鏈接（僅能被與它在同一個文件的函數使用），僅在編譯時初始化一次。如未明確初始化，它的字節也被設定爲0.
兩個關鍵字：volatile和restrict，兩者都是爲了方便編譯器的優化。
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，當要求使用volatile 聲明的變量的值的時候，系統總是重新從它所在的內存讀取數據，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化了），而不是從內存的初始位置，那麼在兩次賦值之間，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、硬件或者其它線程等）。如果聲明爲volatile，編譯器將不使用緩存，而是每次都從內存重新讀取x。
而restrict是c99引入的，它只可以用於限定指針，並表明指針是訪問一個數據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;
這裏說明restar是訪問由malloc()分配的內存的唯一且初始的方式。par就不是了。
那麼：
for(n=0;n<10;n++)
{
par[n]+=5;
restar[n]+=5;
ar[n]*=2;
par[n]+=3;
restar[n]+=3;
}
因爲restar是訪問分配的內存的唯一且初始的方式，那麼編譯器可以將上述對restar的操作進行優化：
restar[n]+=8;
而par並不是訪問數組ar的唯一方式，因此並不能進行下面的優化：
par[n]+=8;
因爲在par[n]+=3前，ar[n]*=2進行了改變。使用了關鍵字restric，編譯器就可以放心地進行優化了。這個關鍵字據說來源於古老的FORTRAN。有興趣的看看這個。
