C 语言存储类详解：作用域、生命周期与四大类型实战

存储类定义 C 程序中变量和/或函数的作用域（可见性）和生命周期。它们位于所修饰类型之前。C 程序有四种存储类：

• auto
• register
• static
• extern

auto 存储类

auto 是所有局部变量的默认存储类。

{
    int mount;
    auto int month;
}

上例在同一存储类中定义两个变量。'auto' 只能用于函数内，即局部变量。

register 存储类

register 存储类用于定义应存储在寄存器而非 RAM 中的局部变量。这意味着变量最大尺寸等于寄存器大小（通常一个字），不能对其应用一元 '&' 运算符（因无内存位置）。

{
    register int miles;
}

register 仅用于需快速访问的变量如计数器。注意定义 'register' 不保证变量存储在寄存器，仅表示可能根据硬件和实现限制存储在寄存器中。

static 存储类

static 存储类指示编译器在程序生命周期内保持局部变量存在，而非每次进入/离开作用域时创建销毁。因此，将局部变量设为 static 可使其在函数调用间保持值。

static 修饰符也可用于全局变量。此时将变量作用域限制在声明它的文件内。

C 编程中，static 用于全局变量时，导致该成员仅有一份副本被其类所有对象共享。

#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void func(void);
static int count = 5; /* 全局变量 */
main() {
    while(count--) {
        func();
    }
    return 0;
}
/* 函数定义 */
void func(void) {
    static int i = 5; /* 局部静态变量 */
    i++;
    printf("i is %d and count is %d\n", i, count);
}

编译执行产生以下结果：

i is 6 and count is 4
i is 7 and count is 3
i is 8 and count is 2
i is 9 and count is 1
i is 10 and count is 0

extern 存储类

extern 存储类用于提供所有程序文件可见的全局变量引用。使用 'extern' 时变量不能初始化，但将变量名指向先前定义的存储位置。

多文件共享全局变量或函数时，在其他文件用 extern 提供已定义变量或函数的引用。理解上，extern 用于在另一文件声明全局变量或函数。

extern 修饰符最常用于两个或更多文件共享同一全局变量或函数，如下所示。

第一文件：main.c

#include <stdio.h>
int count;
extern void write_extern();
main() {
    count = 5;
    write_extern();
}

第二文件：support.c

#include <stdio.h>
extern int count;
void write_extern(void) {
    printf("count is %d\n", count);
}

此处 extern 在第二文件声明 count，定义在第一文件 main.c。编译这两文件：

$gcc main.c support.c

生成可执行程序 a.out。执行产生以下结果：

count is 5