使用static关键字
static关键字有两个作用,对于变量而言,表示该变量是一个静态变量,放在数据段中,即使函数运行结束,其变量也仍然存在。对于函数而言,表示该函数的作用域仅在该文件中,其他文件不可访问,这样有一个好处,就是当该文件仅仅只被本文件中的函数调用时,此时使用static关键字修饰可以避免其他函数因函数名相同而报错,也就是当使用该关键字修饰时,即使两个文件中的函数名完全相同,也不会报编译错误,例如下面有两个.c文件,分别是fun1.c和fun2.c。这两个文件中有函数swap,函数名完全相同。这样我们可以这样使用static关键字:
//fun1.c
static void swap(int *a,int *b)
{
int temp;
temp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
//fun2.c
static void swap(int *a,int *b)
{
int temp;
temp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
上面两个文件中有完全一样的函数,函数只能在各自的文件中使用。
使用const关键字
const关键字的是constant的意思,即不变的,在C语言中作为关键字来告诉编译器变量是不可修改的。
修饰变量
修饰普通变量
const用来修饰普通变量表示该变量的值不可修改,也就是只读。比如现在定义一个const a=10,则a的值后面将不可修改。
const int a=10; //初始化
a=20 //错误,a的值不可修改
修饰指针变量
const用来修饰指针变量表示该指针的值不可修改,由于指针有两个值可以修改,一个是指针的值,即指向的位置,另一个是指针指向的位置的值,为了区分这两个值是否能修改,编译器规定采用”就近原则“,即const修饰的是离const最近的。
int a=1,b=2; const int *p=&a;
//修饰的是int *,即表示指针解引不可修改,也就是指针指向的值不能修改,等价int const *p=&a;
*p=10;
//错误,p指针指向的值不可修改
p=&b;
//正确,没有改变p指向变量的值。
int * const q=&a;
//修饰的是指针q,即指针q指向的位置不可修改
q=&b;
//错误,q指向的位置不可修改
*q=20;
//正确,没有修改q指向的位置
修饰数组
const用来修饰数组表示该数组的所有值将不得修改,一般编译器看到一个const数组会将该数组存放在代码区中,也就是.text段,这样该数组将是只读数据。
const int a[4]={1,2,3,4};
a[1]=20; //错误,a数组所有的元素均不可修改 a数组为read only,放在代码段中
地址对齐
变量地址对齐
地址对齐是一个非常重要的概念,现代编译器提高代码的执行速度(主要是配合cache),默认将地址都按照4字节对齐,也即是一个字对齐。我们现在看下面一个结构体:
struct test
{
char a;
int b;
}
如果不了解地址对齐概念的读者可能会认为上面的结构体一共占1+4=5个字节,实际上是占8个字节,编译器会按4字节对齐,由于a变量只占一个字节,后面的b变量占4个字节,如果只给a一个字节地址,编译器会检测到b变量的地址并不是按4字节对齐的,因此编译器会默认将分配给b变量的地址向后偏移3个字节,这样b变量的地址正好的四字节对齐。
#include
struct test
{
char a;
int b;
};
int main(int argc, char **argv)
{
struct test a;
printf("size of struct test is =%d\n",sizeof(a));
return 0;
}
结构体sshshishi’jshi’ji实际结构
因此在定义一个结构体时为了尽可能节约空间,必须考虑字节对齐问题。下面我们来对比两个结构体:
#include
struct A{
int a;
char b;
short c;
};
struct B{
char b;
int a;
short c;
};
int main(int argc, char **argv)
{
struct A st1;
struct B st2;
printf("size of st1 is=%d\n",sizeof(st1));
printf("size of st2 is=%d\n",sizeof(st2));
return 0;
}
运行后结果如下:
两个完全一样的结构体,仅仅只是变量存放的位置不同导致其最终所占的空间不同,这就是字节对齐带来的结果。显然结构体A要节约内存。
指针地址对齐
既然指针是变量,那是否可以对指针进行位运算呢?比如将指针的值最后一位清零:p&=(~(1)),理论上应该是可行的,因为指针本来就是变量,但实际上编译器不乐意了,它认为这样导致指针指向的地址太随意了,没有严格遵循比类型空间大小,这就导致指针没办法进行位运算操作,理论上位运算和算术运算是有等价关系的,因此也可以自己实现指针位运算,这个在C++运算符重载中可能比较方便,因此这里不详细谈指针的位运算了。