什么是寄存器？什么是寄存器變量？

寄存器是中央處理器內(nèi)的組成部分。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數(shù)據(jù)和位址。在中央處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器（IR）和程序計(jì)數(shù)器（PC）。在中央處理器的算術(shù)及邏輯部件中，包含的寄存器有累加器（ACC）。寄存器是內(nèi)存階層中的最頂端，也是系統(tǒng)獲得操作資料的最快速途徑。寄存器通常都是以他們可以保存的位元數(shù)量來估量，舉例來說，一個(gè) “8 位元寄存器”或 “32 位元寄存器”。寄存器現(xiàn)在都以寄存器檔案的方式來實(shí)作，但是他們也可能使用單獨(dú)的正反器、高速的核心內(nèi)存、薄膜內(nèi)存以及在數(shù)種機(jī)器上的其他方式來實(shí)作出來。 寄存器通常都用來意指由一個(gè)指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器群組。更適當(dāng)?shù)氖欠Q他們?yōu)?“架構(gòu)寄存器”。寄存器是CPU內(nèi)部的元件，寄存器擁有非常高的讀寫速度，所以在寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送非常快。

register［寄存器］變量告訴編譯器相關(guān)的變量應(yīng)該改量存儲(chǔ)在高速度的寄存器中。使用register存儲(chǔ)類型的目的一般是為了提高執(zhí)行速度，但是，register聲明只是向編譯器所提出的“建議”，并非強(qiáng)制要求。

寄存器型變量

register限定詞通知編譯器--程序中的變量將頻繁使用。它的意思是建議編譯器將程序中用register限定的變量放置在計(jì)算機(jī)的內(nèi)部寄存其中，這樣可能得到更小更快的程序。但是，編譯器將根據(jù)實(shí)際情況考慮是否采納該建議--是否將register變量處理為寄存器變量最終決定權(quán)還是在編譯器。

如下使用register：

register int x;/*x必須是內(nèi)部變量*/

register char ch;/*ch必須是內(nèi)部變量*/

register只能用于限定自動(dòng)型變量和函數(shù)的形式參數(shù)。也就是說register只對內(nèi)部變量起作用，而且只能限定內(nèi)部非靜態(tài)型變量，不能限定內(nèi)部靜態(tài)型變量。

register也可以應(yīng)用于形式參數(shù)，格式如下：

f（register unsigned m，register long n） /*register應(yīng)用于形式參數(shù)*/

{

register int i; /* register應(yīng)用于內(nèi)部變量*/

}

在傳統(tǒng)C中，register變量的使用有諸多限制，它決定于硬件的實(shí)現(xiàn)方式。在每一個(gè)函數(shù)中只有少數(shù)幾個(gè)變量可以保存在寄存器中，而且也只有特定的類型才行。過量的register變量看起來是無害的，但是超量以后，編譯器將忽略新的register變量。另外不管register變量實(shí)際上是否被編譯器設(shè)置為寄存器型變量，都不可能取得該變量的地址。寄存器型變量的類型和數(shù)量的多少隨計(jì)算機(jī)不同而異。register變量一般只能夠設(shè)置幾個(gè)。傳統(tǒng)C的register類型限定于char、int等類型。像float、double、數(shù)組等是不可以設(shè)定為register型變量的。但是，在最新C99標(biāo)準(zhǔn)中，任何類型都可以定義為register變量，register聲明的目的只是告訴編譯器以盡快的速度處理該變量，編譯器不見得非把它處理為register變量。

靜態(tài)變量、自動(dòng)變量與寄存器變量的存儲(chǔ)

一、我們聲明的變量有幾類？

變量的存儲(chǔ)位置與變量的類型有關(guān)，這里變量的類型不是int、float之類的類型， 而是分為三類：靜態(tài)變量、自動(dòng)變量和寄存器變量。

然而，變量到底屬于這三類中的哪一類是根據(jù)變量在源文件中的聲明位置和聲明方式所決定的。

二、這三類變量分別是怎么存儲(chǔ)的（存儲(chǔ)類型）？

變量的存儲(chǔ)類型（storage class）是指存儲(chǔ)變量值的內(nèi)存類型。變量的存儲(chǔ)類型決定變量何時(shí)創(chuàng)建、何時(shí)銷毀以及它的值將保持多久。有三個(gè)地方可以用于存儲(chǔ)變量：靜態(tài)內(nèi)存、運(yùn)行時(shí)堆棧、硬件寄存器。在這三個(gè)地方存儲(chǔ)的變量具有不同的特性。

（1）存儲(chǔ)在靜態(tài)內(nèi)存的變量

凡是在任何代碼塊之外聲明的變量總是存儲(chǔ)于靜態(tài)內(nèi)存中，也就是不屬于堆棧的內(nèi)存，這類變量也叫靜態(tài)（static）變量。對于這類變量，你無法為它們指定其他存儲(chǔ)類型。

靜態(tài)變量的生存期：靜態(tài)變量在程序運(yùn)行之前創(chuàng)建，在整個(gè)程序執(zhí)行期間始終存在。

（2）存儲(chǔ)在堆棧內(nèi)存的變量

在代碼塊內(nèi)部聲明的變量的缺省存儲(chǔ)類型是自動(dòng)的（automatic），也就是說它存儲(chǔ)于堆棧中，這類變量叫自動(dòng)（auto）變量，也叫局部變量。有一個(gè)關(guān)鍵字auto就是用于修飾這種類型的，但它極少使用，因?yàn)榇a塊中的變量缺省就是自動(dòng)變量。

自動(dòng)變量的生存期：在程序執(zhí)行到聲明自動(dòng)變量的代碼塊時(shí)，自動(dòng)變量才被創(chuàng)建，當(dāng)程序的執(zhí)行流離開該代碼塊時(shí)，這些自動(dòng)變量便自行銷毀。

如果該代碼塊被執(zhí)行多次，例如一個(gè)函數(shù)被執(zhí)行多次，其內(nèi)部的自動(dòng)變量也就被重新創(chuàng)建多次。而且每次被創(chuàng)建的內(nèi)存地址可能不同。

（3）代碼塊中的靜態(tài)變量

對于在代碼塊內(nèi)部聲明的變量，缺省為自動(dòng)變量，但如果給它加上關(guān)鍵字static，可以使它的存儲(chǔ)類型從自動(dòng)變?yōu)殪o態(tài)。這類變量也叫做靜態(tài)局部變量，存儲(chǔ)在靜態(tài)內(nèi)存中。

靜態(tài)局部變量的生存期：代碼塊首次執(zhí)行時(shí)創(chuàng)建該變量，直到整個(gè)程序結(jié)束。

注意：雖然存儲(chǔ)類型發(fā)生變化，但它的作用域并為改變，它仍然只能在該代碼塊內(nèi)部通過變量名訪問。函數(shù)的形式參數(shù)不能聲明為靜態(tài)，因?yàn)閷?shí)參總是在堆棧中傳遞給函數(shù)，用于支持遞歸。

（4）在硬件寄存器中的變量

關(guān)鍵字register可以用于自動(dòng)變量的聲明，提示它們應(yīng)該存儲(chǔ)于機(jī)器的硬件寄存器而不是內(nèi)存中，這類變量稱為寄存器變量。通常，寄存器變量比存儲(chǔ)于內(nèi)存的變量訪問起來效率更高。

注意：聲明為寄存器變量只是一種美好的愿望 ^_^，因?yàn)榫幾g器不一定會(huì)理你！

因?yàn)榧拇嫫骶湍敲磶讉€(gè)，要是太多變量被聲明為register，它可不會(huì)都放進(jìn)寄存器。它一般只選取前幾個(gè)實(shí)際存儲(chǔ)于寄存器中，其余的原來怎樣還怎樣。 如果有些編譯器自己具有一套寄存器優(yōu)化方案，他也可能忽略register關(guān)鍵字，依據(jù)是由編譯器決定哪些變量存儲(chǔ)于寄存器比你人腦的決定更為合理 ←_← ！