C语言K&R圣经笔记 4.7寄存器变量 4.8块结构 4.9初始化

4.7 寄存器变量

register 声明向编译器建议：该变量会被重度使用。其用意是把 register 变量放在机器的寄存器内，这样可能会使程序更小且更快。但编译器可以自由地忽略这个建议。

register 声明如下所示：

register int  x;
register char c;

register 声明只能用于自动变量，或者用于函数的形参。后者如下所示：

f(register unsigned m, register long n)
{
    register int i;
    ...
}

实际上，对寄存器变量是存在限制的，这反映了底层硬件的实际情况。每个函数只有很少的变量能保存在寄存器中，而且只允许某些类型的变量作为寄存器变量。然而，过量的寄存器声明是无害的，因为 register 这个词在过量或者不允许的声明中会被忽略。另外，不管这个变量是否实际保存在寄存器内，都不可能获取到寄存器变量的地址（这个主题会在第五章覆盖）。对于寄存器变量的数量和类型的特定约束，随机器的不同而不同。

4.8 块结构

如果从?Pascal 和类似语言的角度来看，C语言不是块结构的语言，因为函数不能在其他函数内定义。另一方面，可以在函数内以块结构的风格来定义变量。变量的声明（包括初始化）可以跟在任何复合语句的左大括号后面，而不仅只是函数开头的那个左括号。以这种方式声明的变量，可以隐藏外部块中任何相同名字的变量，而且它一直会存在，直到遇到匹配的右大括号。例如

if (n > 0) {
    int i;     /* 声明一个新的i */

    for (i = 0; i < n; i++)
        ...
}

其中变量 i 的作用域，是在 if “为真”的分支；这个 i 与这个复合语句块之外的任何 i 都没有关系。在块中声明和初始化的自动变量，在每次进入块的时候被初始化。 static 变量只会初始化一次，即块首次进入的时候。

自动变量，包括形式参数，也会隐藏与其名字相同的外部变量和函数。给出如下声明：

int x;
int y;

f(double x)
{
    double y;
    ...
}

则在函数 f 中出现的 x 指的是它的参数，是个?double；在 f 之外的 x 指的是外部的 int。对变量 y 亦是如此。

在代码风格上，最好是避免使用会隐藏外部作用域名字的变量名；造成混淆和错误的潜在风险太大了。

?4.9 初始化

到目前为止，初始化已经被提到很多次了，但总是在讲其他主题时附带一提。既然我们已经讨论过不同的存储类型，那么本节就可以来总结一些规则。

在没有显式初始化的情况下，外部和静态变量会保证初始化为0，自动和寄存器变量有未定义（即垃圾）的初始值。

对于标量，当它们被定义的时候，可以在名字后面加上等号和表达式来初始化：

int  x = 1;
char quote = '\'';
long day = 1000L * 60L * 60L * 24L;    /*  每天的毫秒数*/

对于外部和静态变量，初始化表达式（initializer）必须为常量表达式；初始化只做一次，概念上在是在程序开始执行之前。对于自动和寄存器变量，初始化在每次函数或者块进入时都会做一次。

对于自动和寄存器变量，初始化表达式不限于是常量：可以是包含之前定义过的值的任意表达式，甚至是函数调用。例如，3.3节中二分查找程序的初始化可以写成

int binsearch(int x, int v[], int n)

{

? ? ? ? int low = 0;

? ? ? ? int high = n -1;

? ? ? ? int mid;

? ? ? ? ...

}

以替代原来的写法：

????????int low, high, mid;

????????

????????low = 0;

????????high = n-1;

实际上，自动变量的初始化，只是赋值语句的简写。要说哪种形式更好，这很大程度上是个人喜好问题。我们通常使用显式的赋值，因为声明中的初始化表达式更难被发现，而且离使用点更远。

数组的初始化，可以在声明之后加上一个用大括号包住，并用逗号分隔的初始化表达式列表来做。例如，使用每个月的天数来初始化数组 days：

int days = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

当省略数组长度时，编译器会通过计算初始化表达式的个数来得到数组长度，本例中为 12。

当数组为外部，静态或是自动的时候，如果数组的初始化表达式数量比指定的数组长度要少，则没有对应初始化表达式的元素会为0。若存在比数组长度还多的初始化表达式，会报错。C语言没有指定某个初始化表达式重复多少次的写法，也没有不提供数组前面的元素，而直接初始化中间某个元素的写法。

字符数组是初始化的特例；可以字符串来代替大括号加逗号的表示法：

char pattern = "ould";

是下面这种较长写法的简写，但两者等价：

char pattern = {'o', 'u', 'l', 'd', '\0'};

这种情况下，数组长度为5（四个字符加上末尾的 '\0'）。