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 “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)該改量存儲在高速度的寄存器中。使用register存儲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。在每一個函數(shù)中只有少數(shù)幾個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。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、自動變量與寄存器變量的存儲

一、我們聲明的變量有幾類？

變量的存儲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的（存儲類型）？

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

（1）存儲在靜態(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，在整個程序執(zhí)行期間始終存在。

（2）存儲在堆棧內(nèi)存的變量

在代碼塊內(nèi)部聲明的變量的缺省存儲類型是自動的（automatic），也就是說它存儲于堆棧中，這類變量叫自動（auto）變量，也叫局部變量。有一個關(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變量。

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

如果該代碼塊被執(zhí)行多次，例如一個函數(shù)被執(zhí)行多次，其內(nèi)部的自動變量也就被重新創(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，缺省為自動變量，但如果給它加上關(guān)鍵字static，可以使它的存儲類型從自動變?yōu)殪o態(tài)。這類變量也叫做靜態(tài)局部變量，存儲在靜態(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，直到整個程序結(jié)束。

注意：雖然存儲類型發(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可以用于自動變量的聲明，提示它們應(yīng)該存儲于機(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器不一定會理你！

因?yàn)榧拇嫫骶湍敲磶讉€，要是太多變量被聲明為register，它可不會都放進(jìn)寄存器。它一般只選取前幾個實(shí)際存儲于寄存器中，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于寄存器比你人腦的決定更為合理 ←_← ！