1. 什么是寄存器什么是寄存器变量
寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。寄存器通常都是以他们可以保存的位元数量来估量,举例来说,一个 “8 位元寄存器”或 “32 位元寄存器”。寄存器现在都以寄存器档案的方式来实作,但是他们也可能使用单独的正反器、高速的核心内存、薄膜内存以及在数种机器上的其他方式来实作出来。 寄存器通常都用来意指由一个指令之输出或输入可以直接索引到的暂存器群组。更适当的是称他们为 “架构寄存器”。寄存器是CPU内部的元件,寄存器拥有非常高的读写速度,所以在寄存器之间的数据传送非常快。
register[寄存器]变量告诉编译器相关的变量应该改量存储在高速度的寄存器中。使用register存储类型的目的一般是为了提高执行速度,但是,register声明只是向编译器所提出的“建议”,并非强制要求。
2. 编程里,自动变量和寄存器变量是怎么回事
什么是自动变量呢?自动变量就是指在函数内部定义使用的变量。他只是允许在定义他的函数内部使用它。在函数外的其他任何地方都不能使用的变量。自动变量是局部变量,即它的区域性是在定义他的函数内部有效。当然这说明自动变量也没有链接性,因为它也不允许其他的文件访问他。由于自动变量在定义他的函数的外面的任何地方都是不可见的,所以允许我们在这个函数外的其他地方或者是其他的函数内部定义同名的变量,他们之间不会发生冲突的。因为他们都有自己的区域性,而且它没有链接性(即:不允许其他的文件访问他的)。来看看自动量的持续性。计算机在执行这个函数的时候,创建并为它分配内存,当函数执行完毕返回后,自动变量就会被销毁。这个过程是通过一个堆栈的机制来实现的。为自动变量分配内存就压栈,而函数返回时就退栈。
/* auto */
#include <stdio.h>
int main()
{
int print();
int var,i;
for(i=0;i<=10;i++)
var=print();
printf("%d\n",var);
return 0;
}
int print()
{
auto int i=0; /* 自动变量 */
i+=1;
printf("%d\n",i);
return i;
}
/* end */
静态变量:
静态变量与自动变量的本质区别是,静态变量并不像自动变量那样使用堆栈机制来使用内存。而是为静态变量分配固定的内存,在程序运行的整个过程中,它都会被保持,而不会不销毁。这就是说静态变量的持续性是程序运行的整个周期。这有利于我们共享一些数据。如果静态变量在函数内部定义,则它的作用域就是在这个函数内部,仅在这个函数内部使用它才有效,但是它不同于自动变量的,自动变量离开函数后就会别销毁,而静态变量不会被销毁。他在函数的整个运行周期内都会存在。在函数外面定义的变量为全局变量,工程内的所有文件都可以访问他,但是它在整个工程内只能定义一次,不能有重复的定义,不然就会发生错误,而其他的文件要想使用这个变量,必须用extern来声明这个变量,这个声明叫做引用声明。这一点很重要,如过你没有用extern 来声明在其他文件中已经定义的全局变量,就来使用它,就会发生错误如果你只是想在定义他的文件中使用它,而不允许在其他的文件中使用它,那么就用关键字 static来在函数外面声明变量。这样这个变量在其他文件中将不可见,即它的连接性而内部链接。有一点是我们只得注意的像:如果你在函数外这样声明一个变量,const int a ; 变量a的连接性为内部链接,只能在定义他的文件内使用。还有如果你在定义静态变量的时候并没有给变量初始化,则静态变量将被自s动初始化为0;
/* static */
#include <stdio.h>
int main()
{
int print();
int var,i;
for(i=0;i<=10;i++)
var=print();
printf("%d",var);
return 0;
}
int print()
{
static int i; /*静态变量 */
i+=1;
printf("%d\n",i);
return i;
}
/* end */
寄存器变量:
在c语言当中可以使用寄存器变量来优化程序的性能,最常见的是在一个函数体当中,将一个常用的变量声明为寄存器变量: register int ra; 如果可能的话,编译器就会为它分配一个单独的寄存器,在整个函数执行期间对这个变量的操作全都是对这个寄存器进行操作,这时候就不用频繁地去访存了,自然就提高了性能.但是寄存器变量不是强制性的,也就是,即使你使用register关键字去声明一个变量为寄存器变量,编译器还是有可能把它作为一个普通的变量而不是寄存器变量来使用的. 在我们写程序的过程当中,有时候会经常用到一个全局变量,如果能够把它作为寄存器变量来使用,显然可以提高程序的性能,特别是对于那些对性能要求比较高的程序(比如模拟器,虚拟机等).拿X86平台来说,如果使用Gcc扩展,可以按照如下方式声明一个全局寄存器变量,并指定它存入ebx寄存器:int ra asm("ebx");用作这种用途的还有“ebp, ebx, esi, edi".这时候需要在编译程序的时候给出特别的选项,因为有些寄存器原本是另有用途的,比如ebp寄存器,原来是做frame-pointer用.
易失变量:
volatile:(嵌入式程序员必须掌握的)volatile最初的意思是表示汽油容易挥发,在c中的作用大概有两点(1)表示变量是易失的,易变的. (2)强制访存操作,防止编译器去优化,告诉编译器每次必须去内存中取值,而不是从寄存器或者缓存.
3. C语言中可以定义寄存器变量到底可以定义多少空间的寄存器变量我该如何知道这个区域的大小
register是一个"建议"型关键字,意指程序建议该变量放在寄存器中,但最终该变量可能因为条件不满足并未成为寄存器变量,而是被放在了存储器中,所以可以不用纠结这个了。
如果你想了解有CPU多少寄存器,可参考下面资料:
新型 x86 处理器提供以下可以通过编译器进行分配的寄存器:8 个 32 位的通用寄存器、8 个 80 位的浮点寄存器和 8 个 128 位的矢量寄存器。所有 x64 处理器提供 16 个 64 位的通用寄存器、8 个 80 位的浮点寄存器和至少 16 个矢量寄存器(每个矢量寄存器至少 128 位)。新型 32 位 ARM 处理器提供 15 个 32 位的通用寄存器和 32 个 64 位的浮点寄存器。所有 64 位的 ARM 处理器提供 31 个 64 位的通用寄存器、32 个 128 位的浮点寄存器和 16 个 128 位的矢量寄存器 (NEON)。
4. C语言中 自动变量 静态变量 寄存器变量 外部变量 有可比性吗区别在哪简单易懂点吧~
c语言中变量分为四类,分别是
1.auto 自动变量
2.static 静态存贮分配变量(又分为内部静态和外部静态)
3.extern 外部变量/全程变量(用于外部变量说明)
4.register 寄存器变量(分配在硬件寄存器中)
四大类,所有变量必须先说明(定义),后使用。
下面分别介绍
1.自动变量(局部变量)
局部变量:在一个函数开头或段开头处说明的变量,
它有几个特征,,
a、作用域为定义它的函数
b、编译器不会对自动变量给予隐含的初值,故其值不确定,因此每次使用前必须明确的置初值。
c、形参是自动变量,作用域仅限于相应函数内
d、自动变量随函数的引用而存在和消失,由一次调用到下一次调用之间不保持值。
2.外部变量:在函数外部定义的变量即为外部变量,它的作用域是整个程序(全程变量)。
a. c程序可以分别放在几个文件上,每个文件可以作为一个编译单位分别进行编译。外部变量只需在某个文件上定义一次,其它文件若要引用此变量时,应用extern加以说明(外部变量定义时不必加extern关键字)。
b. 在同一文件中,若前面的函数要引用后面定义的外部(在函数之外)变量时,在函数里加extern加以说明。
引进外部变量的原因:解决函数单独编译的协调;与变量初始化有关;外部变量的值是永久的;解决数据共享;
注意:函数本身也被认为是外部变量
3.静态变量:分为内部静态变量和外部静态变量
内部静态变量:a.在局部变量前加上static就为内部静态变量
b.静态局部变量仍是局部变量,其作用域仍在定义它的函数范围内,但它采用静态存贮分配(由编译程序在编译时分配,而一般的自动变量和函数形参均采用动态存贮分配,即在运行时分配空间),当函数执行完,返回调用点时,该变量并不撤销,再次调用时,其值将继续存在。
外部静态变量:a.在函数外部定义的变量前加static即为外部静态变量
b.作用域为定义它的文件,即成为该文件的私有变量,其他文件上的函数一律不得直接访问,除非通过它所在文件上的函数进行操作,这可实现数据隐 藏。
4.寄存器变量:只有自动(局部)变量和函数参数才能进一步指定为寄存器存贮类
a.使用register变量可以提高存取速度,但寄存器变量的数目依赖于具体机器,声明多了也只有前几个有效。
b.只限于int,char,short ,unsigned和指针类型用寄存类。
c.不能对register变量取地址(即&操作)
5. C语言 register寄存器变量问题
因为register只是一个“建议性”的关键字,实际上编译程序不一定会把指定的变量真的当寄存器处理:)
真正的寄存器是没有地址的,但你下面做了取地址操作,所以这个“建议”就杯具了:)
6. C语言中的自动变量和寄存器变量是什么
auto[自动]存储类型 在代码块之间传递信息的一种方法就是使用外部变量。 当一个变量在函数的外部被声明时,它的存储空间是永久分配的, 它的存储类型是extren. 外部变量的声明看上去和函数或代码块内部所声明的变量一样。 外部变量对于它之后的所有函数都有效。在代码块或函数后, 外部变量仍然存在。 register[寄存器] 存储类型告诉编译器相关的变量应该改量存储在高速度的寄存器中。 使用register存储类型的目的一般是为了提高执行速度, 但是,register声明只是向编译器所提出的“建议”, 并非强制要求。
7. C++中寄存器变量
寄存器变量不在内存中,在CPU的寄存器中.
只要用了register修饰符,对该变量取地址的操作就被禁止.你把变量定义成寄存器中,它会一直占着寄存器不释放。计算机寄存器的个数是一定的。
这样变量少的你可以用,变量多了就不够用了。
而且即使你在内存中声明的普通变量最终还是要放到寄存器中的去执行,而那时对寄存器的处理是不需要你管的,除非是对效率要求特高,而且只对狠少的固定的几个变量处理,一般是不怎么用的。
8. C语言中的自动变量和寄存器变量是什莫
C语言学习之变量存储
C语言中对变量的说明包括两方面的内容:变量类型以及变量的存储类型。变量类型如:int(整形),char(字符型)是用来说明变量所占用的内存空间的大小。变量存储类型用来说明变量的作用范围。
C语言的变量存储类有:自动类、寄存器类、静态类和外部类。
关键字auto加在变量名及其类型前,用来说明它是自动变量。局部变量是指在函数内部说明的变量(有时也称为自动变量)。用关键字auto进 行说明, 当auto省略时, 所有的非全程变量都被认为是局部变量, 所以auto实际上 从来不用。 局部变量在函数调用时自动产生, 但不会自动初始化, 随函数调用的结束, 这个变量也就自动消失了, 下次调用此函数时再自动产生, 还要再赋值, 退出时又自动消失。
static称为静态变量。根据变量的类型可以分为静态局部变量和静态全程变量。
1. 静态局部变量
它与局部变量的区别在于: 在函数退出时, 这个变量始终存在, 但不能被其它
函数使用, 当再次进入该函数时, 将保存上次的结果。其它与局部变量一样。
2. 静态全程变量
静态 全程变量就是指只在定义它的源文件中可见而在其它源文件中不可见的变量。它与
全程变量的区别是: 全程变量可以再说明为外部变量(extern), 被其它源文件使用,而静态全程变量却不能再被说明为外部的, 即只能被所在的源文件使用。
extern称为外部变量。为了使变量除了在定义它的源文件中可以使用外, 还要 被其它文件使用。因此, 必须将全程变量通知每一个程序模块文件, 此时可用 extern来说明。
寄存器变量to能够长在执行速度很重要的情况下使用。其思想是告诉编译程序把该变量放在一个CPU寄存器中。因为数据在寄存器中操作比在内存中快,这样就提高了程序代码的执行速度。寄存器变量的说明是在变量名及类型之前加上关键字register。值得注意的是取地址运算符&不能作用于寄存器变量。
file1.c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int reset();
int next();
int last();
int sum(int );
int i=1;
void main()
{
auto int i,j;
i=reset();
for(j=1;j<=3;j++)
{
printf("i=%d\tj=%d\n",i,j);
printf("next(i)=%d\n",next());
printf("last(i)=%d\n",last());
printf("sum(i+j)=%d\n",sum(i+j));
}
}
file2.c文件
static int i=10;
int next()
{
return(i+=1);
}
int last()
{
return(i-=1);
}
int sum(int i)
{
static int j=5;
return(i=j+=i);
}
file3.c文件
extern int i;
reset()
{
return(i);
}
运行结果:
i=1 j=1
next(i)=11
last(i)=10
sum(i+j)=7
i=1 j=2
next(i)=11
last(i)=10
sum(i+j)=10
i=1 j=3
next(i)=11
last(i)=10
sum(i+j)=14
具体分析一下三个文件中的变量的种类。
在file1.c的开头声明i是外部变量,并出示化为1。而在main函数内部,说明了两个自动变量i和j,这样在main内部出现的i就是自动量。在file3.c的开头说明i是外部的,表明它与file1.c定义的i是同一个变量,所以reset的值返回的就是这个i的当前值1。file2.c文件已开始就定义了变量i,并声明为静态变量,因此它的使用范围只在当前文件中使用。然而从函数sum中定义来看,其内部用到的i是形式参数,j是内部静态变量,它们与以前的i,j都不同。
具体执行过程分析如下:
首先程序经过编译后声称可执行文件,运行可执行文件后,函数从Main函数体进入,在初始化的过程中得到i为全局变量,初值为1。进入main函数后首先调用函数reset(),进入文件file3.c,文件file3.c声明i为外部变量,所以此时i的值为1,则返回的值为1。函数reset()执行完后返回主函数,继续执行循环体中的程序。循环体首先调用函数next(),程序进入file2.c文件,判断i为静态变量,所以此时i的值为10,执行next()之后i的值为11,返回值为11,并将11作为i的值。当调用last()函数时,判断i的值为11,执行函数后,i的值变为10,并将10作为i的值。最后执行函数sum(i),此时值的注意的是执行程序时传递的是形参,即第一次调用时实际计算的值为sum(i+j=2),这样调用函数sum(i)后执行的结果为i=5+2=7,即为执行的结果。依次类推,分别为7,10,14。
通过以上的程序可以理解不同的存储类型的作用范围不同,在程序设计中如何灵活的使用各种不同的存储类型是能够使程序更灵活。