儲存類

Created: November-22, 2018

儲存類說明符是可以出現在宣告的頂級型別旁邊的關鍵字。這些關鍵字的使用會影響已宣告物件的儲存持續時間和連結，具體取決於它是在檔案範圍還是在塊範圍內宣告：

關鍵詞	儲存持續時間	連鎖	備註
`static`	靜態的	內部	為檔案範圍內的物件設定內部連結; 為塊範圍內的物件設定靜態儲存持續時間。
`extern`	靜態的	外部	對於在檔案範圍中定義的物件（也具有初始化程式）隱含且因此是冗餘的。當在沒有初始化程式的檔案範圍的宣告中使用時，提示該定義將在另一個翻譯單元中找到，並將在連結時解析。
`auto`	自動	不相干	隱含，因此對於在塊範圍內宣告的物件是多餘的。
`register`	自動	不相干	僅與具有自動儲存持續時間的物件相關。提供變數應儲存在暫存器中的提示。強加的約束是不能在這樣的物件上使用一元 `&`地址運算子，因此該物件不能被別名化。
`typedef`	不相干	不相干	在實踐中不是儲存類說明符，但從語法的角度來看就像一個。唯一的區別是宣告的識別符號是一個型別，而不是一個物件。
`_Thread_local`	線	內部外部	在 C11 中引入，表示執行緒儲存持續時間。如果在塊範圍內使用，它還應包括 `extern` 或 `static`。

每個物件都有一個相關的儲存持續時間（無論範圍如何）和連結（僅與檔案範圍內的宣告相關），即使省略了這些關鍵字也是如此。

關於頂級型別說明符（int，unsigned，short 等）和頂級型別限定符（const，volatile）的儲存類說明符的順序未強制執行，因此這兩個宣告都是有效的：

int static const unsigned a = 5; /* bad practice */
static const unsigned int b = 5; /* good practice */

但是，將儲存類說明符放在首位，然後是任何型別限定符，然後是型別說明符（void，char，int，signed long，unsigned long long，long double ……），這被認為是一種好習慣。

並非所有儲存類說明符在某個範圍內都是合法的：

register int x; /* legal at block scope, illegal at file scope */
auto int y; /* same */

static int z; /* legal at both file and block scope */
extern int a; /* same */

extern int b = 5; /* legal and redundant at file scope, illegal at block scope */

/* legal because typedef is treated like a storage class specifier syntactically */
int typedef new_type_name;

儲存持續時間

儲存持續時間可以是靜態的或自動的。對於宣告的物件，根據其範圍和儲存類說明符確定。

靜態儲存持續時間

具有靜態儲存持續時間的變數在整個程式執行期間都存在，並且可以在檔案範圍（有或沒有 static）和塊範圍（通過明確地放置 static）宣告。它們通常在程式啟動時由作業系統分配和初始化，並在程序終止時回收。在實踐中，可執行格式具有用於這些變數的專用部分（data，bss 和 rodata），並且來自檔案的這些整個部分被對映到特定範圍的儲存器中。

執行緒儲存持續時間

Version => C11

此儲存持續時間在 C11 中引入。這在早期的 C 標準中是不可用的。一些編譯器提供具有類似語義的非標準擴充套件。例如，gcc 支援 __thread 說明符，可以在早期的 C 標準中使用，它沒有 _Thread_local。

具有執行緒儲存持續時間的變數可以在檔案範圍和塊範圍內宣告。如果在塊範圍內宣告，它還應使用 static 或 extern 儲存說明符。它的生命週期是整個執行它建立它的執行緒。這是唯一可以與另一個儲存說明符一起出現的儲存說明符。

自動儲存持續時間

具有自動儲存持續時間的變數只能在塊範圍內宣告（直接在函式內或在該函式的塊內）。它們僅在進入和離開功能或塊之間的時間段內可用。一旦變數超出範圍（通過從函式返回或離開塊），它的儲存將自動解除分配。從指標對同一變數的任何進一步引用都是無效的，並導致未定義的行為。

在典型的實現中，自動變數位於函式的堆疊幀中或暫存器中的某些偏移處。

外部和內部聯絡

連結僅與在檔案範圍內宣告的物件（函式和變數）相關，並影響它們在不同翻譯單元中的可見性。具有外部連結的物件在每個其他翻譯單元中都可見（前提是包含適當的宣告）。具有內部連結的物件不會暴露給其他翻譯單元，只能在定義它們的翻譯單元中使用。