C语言复习—static/const/volatile关键字

曾经终败给现在 2022-05-19 14:24 171阅读 0赞

#### static/const/volatile关键字 ####

**static**

> **先从C语言开始**  
> 1- static修饰代码块内部的变量（**局部变量**），改变了变量的存储类型，变量将从栈区转到静态区，不改变变量的属性和作用域。  
> 2- static修饰局部变量，具有 “记忆性” 的特点，还可以延长它的生命周期。  
> 3- 普通的局部变量是在栈上分配空间，因此每次调用函数时，分配的空间可能都不一样，但是static具有全局唯一性特点，每次调用都指向同一块空间，就造成了一个问题——不可重入性！！  
> 4- static修饰代码块外部的变量（**全局变量**），或者修饰函数时，它将改变标识符的**链接属性**。也就是说只能在文本内部使用，限制了函数或者变量的对外可见性，不影响其存储类型和作用域。
> 
> **对于C++来说**  
> 1- 修饰**成员变量**时，称为静态数据成员，它不属于某个对象，而是属于这个类，由所有对象所共享。  
> 2- 静态数据成员在程序编译的时候已经分配好了内存，不占用类对象的内存空间，在程序运行结束才释放空间。  
> 3- 只能在类内定义静态数据成员，在类外进行初始化，没有初始化则程序编译错误，如果初始化没有赋初值，则编译器自动赋初值为0。  
> 4- 不能使用参数化列表进行静态数据成员的初始化，如果静态成员变量是私有的，则不能在类外访问。  
> 5- 修饰**成员函数**时，静态成员函数的作用是处理静态数据成员，它不能调用类的非静态成员，因为静态成员函数没有this指针。  
> 6- 非静态成员函数可以调用静态成员函数，在类加载时，编译器就为静态成员函数分配好空间了。  
> 7- 最后静态成员是可以独立访问的，也就是说，无需创建任何对象实例就可以访问。

**const**

>  *  const修饰一个变量，意味着这个该变量里的数据可以被访问，但是不能被修改。说明这个变量具有常性，也称之为常变量。
>  *  修饰规则：const离谁近，谁就不能被修改，如果const在最前面，则往后移一位，作用是等效的。
>  *  const修饰一个变量时，必须给这个变量初始化，否则后面就无法初始化。
>  *  const可以使编译器很自然的保护那些不希望被修改的参数。
>  *  对于类的成员函数来说，有时候必须指定为const类型，作为一个常函数，不能修改类的成员变量。有时候返回值必须设为const类型，使其不为 “左值” 。
> 
>     1.声明常变量，使得指定的变量不能被修改。
>     const int a = 5;     /*a的值一直为5，不能被改变*/
>     const int b; b = 10; /*b的值被赋值为10后，不能被改变*/
>     const int *ptr;      /*ptr为指向整型常量的指针，ptr的值可以修改，但不能修改其所>指向的值*/
>     int *const ptr;      /*ptr为指向整型的常量指针，ptr的值不能修改，但可以修改其所指>向的值*/
>     const int *const ptr;/*ptr为指向整型常量的常量指针，ptr及其指向的值都不能修改*/
> 
>     2.修饰函数形参，使得形参在函数内不能被修改，表示输入参数。
>     如int fun(const int a);
>     int fun(const char *str);
> 
>     3.修饰函数返回值，使得函数的返回值不能被修改。
>     const char *getstr(void);使用：const *str= getstr();
>     const int getint(void);  使用：const int a =getint();

**volatile**

>     int i = 5;
>      int a = i;
>      ...
>      int x = i;
> 
> 如上面的代码，编译器发现在两次从i中获取数据的代码之间，没有对i进行操作，就直接把上次读的数据放在x中，而不是从i中重新获取，这就是**编译器的优化**。
> 
> > 加上volatile关键字就可以防止编译器的优化。
> 
> **在多线程中**，如果两个线程都要访问某一个变量num（该变量的值会被改变）时，编译器会把num放入寄存器，以提高访问的效率，即使num所在内存中的值被改变了，寄存器也感应不感到。那么两个线程可能一个使用的是内存中的变量，一个使用的是寄存器中的变量，就会导致程序的错误执行。
> 
> > 加上volatile关键字，可以防止防止优化编译器将内存中的变量放入寄存器中，保证了内存的可见性。
> 
> **3个经典volatile问题**
> 
> > 1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。  
> > 2). 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。  
> > 3). 下面的函数有什么错误：  
> > `int square(volatile int *ptr) { return *ptr * *ptr; //返回(*ptr)的平方 }`
> 
> 1.  可以的，如果对于只读寄存器来说，如果它仅仅是volatile类型的话，可能还是会被意想不到的改变，加上const程序就不该试图去修改它。
> 2.  可以的，尽管不常见，但是有个例子：当一个中断服务子程序企图去修改一个指向一个buffer指针的时候。
> 3.  代码可以解释为  
>     `int square(volatile int *ptr) { int a,b; a = *ptr; b = *ptr; return a*b; }`  
>     因为`*ptr`可能会被意想不到的改变，所以得不到想要的结果。  
>     可以改为：  
>     `long square(volatile int *ptr) { int a; a = *ptr; return a*a; }`