C语言中的4种存储类别:自动变量(auto)、静态变量(static)、寄存器(register)、外部变量(extern)。
自动变量
通常定义在自定义函数内或代码段(用{}括起来的)定义的变量,都是自动变量,也称为局部变量(除了加static修饰的变量)。函数的形参和在函数中定义的变量也属于自动变量。
自动变量动态分配存储空间,数据存储在动态存储区中。
自动变量所申请的存储空间在结束生命周期时会自动释放这些空间。
外部变量
外部变量是在函数的外部定义的,作用域从变量定义处开始,到本程序文件的末尾。
静态变量
如果希望函数中的局部变量在函数调用结束后不消失,可以指定局部变量为静态局部变量。
寄存器变量
为提高效率,C语言允许将局部变量的值存放在CPU的寄存器中,这种变量叫做寄存器变量,用关键字register声明。
使用寄存器变量时需要注意以下:
只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量;
一个计算机系统的寄存器数目优先,不能定义任意多个寄存器变量;
不能使用取地址运算符&求寄存器变量的地址。
内存分配
如下代码是在栈上开辟空间:
int val = 20;
char arr[10] = {0};
在栈上开辟空间的方式有以下特点:
空间开辟大小是固定的;
数组在声明的时候,必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配。
栈上开辟空间的方式可以看作是静态内存分配。
动态内存分配用到如下关键字:
malloc、free、calloc、realloc
malloc/free
malloc像内存申请一块连续可用的空间,使用时如下:
int *p = (int*)malloc(4); // 声明一个int类型的指针,
free释放malloc开辟的内存。
calloc/recalloc
void* calloc(size_t num,size_t size);
calloc也用来动态内存分配,函数的功能是为num个大小为size的元素开辟一块空间,并且把空间的每个字节初始化为0。
calloc与malloc的区别在于calloc会在返回地址之前把申请的空间的每个字节全部初始化为0。
void* recalloc(void* ptr,size_t size);
recalloc调整动态开辟内存的大小。在原内存空间大小的基础上,还会将原来内存中的数据移动到新空间。
recalloc调整空间有两种情况:
如果原有空间之后有足够大的空间,扩展内存就在原有内存之后直接追加空间,原来的空间的数据不发生变化;
如果原有空间之后没有足够多的空间,在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用,这样函数返回的是一个新的内存地址。
recalloc使用时需要注意内存泄漏的问题,如下:
int* ptr = (int*)malloc(100);
if(ptr != NULL) {}
else {}
// 扩展容量
ptr = realloc(ptr,1000);
if(p != NULL) { ptr = p; }
else {}
free(ptr);
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