C-static,auto,register,volatile

static

一：静态，意思就是呆在一个地方，不想动，大概就是编译期间就确定地址了。首先了解下C中的进程内存布局：

1）正文段(.text)——CPU执行的机器指令部分；一个程序只有一个副本；只读，防止程序由于意外事故而修改自身指令；

2）初始化数据段（.data）——在程序中所有赋了初值的全局变量，存放在这里。

3）非初始化数据段（.bss）——在程序中没有初始化的全局变量；内核将此段初始化为0。

4）栈(stack)——增长方向：自顶向下增长；自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息（返回地址；环境信息）。

5）堆(heap)——动态存储区。是向高地址扩展的数据类型，是自下向上的扩展方式。

High addr	命令行参数和环境变量
	stack
	...
	heap
	其他段
	.bss
	.data
	.text

二：static在C语言里面有两个作用，第一个是修饰变量，第二个是修饰函数。
1、static修饰变量
按照作用范围的不同，变量分为局部变量和全局变量。如果用static修饰变量，不论这个变量是全局的还是局部的都是存储在静态数据区(根据此变量是否初始化分别存储在.data和.bss段)。下面分开来讲：
如果用static修饰全局变量，我们称其为静态全局变量。主要目的：
使得其作用域仅限于变量被定义的文件中（即从变量定义处到本文件结尾处），其它文件不论通过什么方式都不能访问。

如果用static修饰局部变量，我们称其为静态局部变量。目的主要有两个：
1)在某个函数体里面定义的静态局部变量，只能在本函数体被访问，即使同一个文件的其它函数也访问不了。
2)静态局部变量总存储在静态数据区，所以即使这个函数运行结束，这个静态局部变量的值不会被销毁，函数下次使用时仍然要用到这个值。实际上它的生存周期和整个进程同步。

2、static修饰函数
在函数前加static，则此函数成为静态函数（内部函数），我们用static修饰函数的主要目的是：
1）用来表示不能被其它文件访问的一个函数（和用static修饰全局变量的目的一样，都是不允许其它文件访问）
2）程序员不用担心自己编写的函数与其他文件的函数同名。

 

auto

auto在没有明确声明为static时默认自动添加的，比如
int a;//等价于auto int a;

 

register

这个关键字请求编译器尽可能的将变量存在CPU内部寄存器中，而不是通过内存寻址访问，以提高效率。注意是尽可能，不是绝对。
register修饰符暗示编译程序相应的变量将被频繁地使用，如果可能的话，应将其保存在CPU的寄存器中，以加快其存储速度。
但是使用register修饰符有几点限制。
　　首先，register变量必须是能被CPU所接受的类型。这通常意味着register变量必须是一个单个的值，并且长度应该小于或者等于整型的长度。不过，有些机器的寄存器也能存放浮点数。
　　其次，因为register变量可能不存放在内存中，所以不能用“&”来获取register变量的地址。
　　由于寄存器的数量有限，而且某些寄存器只能接受特定类型的数据（如指针和浮点数），因此真正起作用的register修饰符的数目和类型都依赖于运行程序的机器，而任何多余的register修饰符都将被编译程序所忽略。
在某些情况下，把变量保存在寄存器中反而会降低程序的运行速度。因为被占用的寄存器不能再用于其它目的；或者变量被使用的次数不够多，不足以装入和存储变量所带来的额外开销。
早期的C编译程序不会把变量保存在寄存器中，除非你命令它这样做，这时register修饰符是C语言的一种很有价值的补充。然而，随着编译程序设计技术的进步，在决定那些变量应该被存到寄存器中时，现在的C编译环境能比程序员做出更好的决定。实际上，许多编译程序都会忽略register修饰符，因为尽管它完全合法，但它仅仅是暗示而不是命令。

 

volatile

表示用volatile定义的变量会在程序外被改变,每次都必须从内存中读取，而不能把他放在cache或寄存器中重复使用。
volatile 影响编译器编译的结果,指出，volatile 变量是随时可能发生变化的，与volatile变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错。
例如：

volatile int i=10; 
int j = i; 
... 
int k = i; 

volatile 告诉编译器i是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的可执行码会重新从i的地址读取数据放在k中。
而优化做法是，由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在k中。而不是重新从i里面读。这样一来，如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问，不会出错。
一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是用到volatile变量的几个例子：
　　1) 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
　　2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
　　3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

下面来几个小问题，看看你能回答上来不。
　　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; 
} 

下面是答案：
　　1)是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
　　2)是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向buffer的指针时。
　　3) 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
　　

int square(volatile int *ptr) 
{ 
int a,b; 
a = *ptr; 
b = *ptr; 
return a * b; 
} 

由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：

long square(volatile int *ptr) 
{ 
int a; 
a = *ptr; 
return a * a; 
}