全面深入认识C变量

变量是C语言最基础也是最核心的概念，C的变量比较复杂，这里做个总结，希望对学习C的兄弟们有帮助。

一、认识变量

变量字面含义是表示一个可变的数据，数据有各种各样的类型，变量的类型指定了变量所能表示的数据类型。

从存储角度认识变量的本质，举例来说：

char c = 'x';

这个语句定义了一个char变量c，变量的值为字母120（字母x的ASCII码值为120），这个变量存储在计算机的某块内存区域，其存储单元的地址（编号）假设为0x1101。

变量名c实质就是内存单元地址0x1101的一个符号，c代表的内存地址为0x1101。

当使用变量c时候，其本质是访问所对应的内存单元。

变量之所以能改变，是因为内存中数据是可以改变的，因此称之为变量。

如果你对计算机以上的内容还不理解，请看《计算机组成原理》。

实际上学习计算机组成原理，是学习汇编和C语言先行课程，可是大学里面往往颠倒了，误导了一批又一批的高材生。

二、从时空角度来认识变量分类

刚学C语言的时候，往往会有很多疑问，寄存器变量，全局变量等等，尤其是这些概念交叉起来外部寄存器变量，初学者就晕菜了。

实际上变量是有其时空特性的。简单说就是：

从作用域（空间）角度来划分，可分为全局变量和局部变量。

从存储类型（生命周期/时间）角度划分，可分为静态存储方式和动态存储方式。

另外，从变量的表达值类型划分，类型很多很多，一般说的int类型变量，就是这个意思。

三、认识变量的存储类型

为了认识存储类型，需要了解C语言程序内存区域的划分，一般划分为以下五大部分：

1、栈区（Stack）：栈是由编译器自动分配和释放的内存区域，用于存放局部变量（包括方法的参数等）。栈区里的变量个数和变量的值会随着程序的运行而改变。

2、堆区（Heap）：程序员通过C的函数（比如malloc）申请的内存区域，使用完毕后释放（或由OS自动释放）。

3、全局区（静态区（Static）：这本内存区域用来保存全局变量和静态变量。在进入程序时分配，程序结束后由系统释放，整个程序运行期间一直存在。

4、文字常量区：用来保存常量字符串的内存区域，程序结束后，由系统释放。

5、程序代码区：用来保存程序二进制代码的内存区域。

四、C变量存储类型关键字

C变量存储类型描述关键字有四：

1、auto 自动变量

属局部变量，动态存储。auto可省略，系统不为其进行默认初始化，未初始化的静态变量指向一个不可预期的、无意义的值。

2、register 寄存器变量

与auto一样，属局部变量，动态存储。但存储的位置在CPU内。不能对变量使用取地址运算符(&)，因为寄存器变量的存储没有内存地址。

3、extern 外部变量

定义在函数外，也叫全局变量，使用静态存储方式保存在全局区（ 静态区）。

外部变量和全局变量是对同一类型变量的两种不同角度的法。全集变量时从他的作用域角度提出的，外部变量时从他的存储方式提出的，表示其生命周期。

4、static 静态变量

存储于静态区，可分为静态全局（或外部）和静态局部（或内部）两种类型。对于基本类型的静态局部变量，系统会自动为其赋初值0（与外部变量相同）。

但属于静态存储方式的变量不一定就是静态变量，外部变量（全局变量）也属于静态存储方式，但外部变量不一定是静态变量。

注意：对于寄存器变量，很多C编译器并没有真正将寄存器变量放到CPU内部，而是作为自动变量处理。使用register只是提示编译器将变量定义为寄存器变量，期望编译器将其作为寄存器变量，但不一定能达到期望。因为要看编译器是否支持了，其次看看CPU内部是否有可用寄存器空间。