浅析C语言中的regiseter关键字

C语言中重要的关键字有很多，static const extern我们之前都讲过，还有一个在面试中出现的频率也比较高：register。

register翻译过来是寄存器的意思，可以在定义变量的时候加在前面，我们把它称作寄存器变量。

寄存器变量的作用在于提高程序的运行效率。

我们经常用到的存储介质大概有这么几种，硬盘、内存、缓存、寄存器，越往上访问速度越快，当然价格也越高。

 

运行程序的时候，计算机会把大部分的数据存放在内存中，然后CPU会从内存中读取需要的数据。

虽然访问内存的速度比访问硬盘来的快，但是跟CPU的速度比起来，还是慢了很多。

于是C语言就有了register关键字，被register修饰的变量很有可能放在寄存器中，这样，CPU就能直接从寄存器中读取变量，提高程序的运行效率。

对于需要频繁访问的变量，可以把它声明成寄存器变量。

写个代码试试：

int main()
{
    int i;
for(i= 0; i < 10000000; i++);
    
    printf("helloworld
");
    
    return 0;
}

i作为循环变量，会被频繁访问。

先是不加register，编译的时候不优化。

root@Turbo:test# gcc test.c -o test -O0
root@Turbo:test#

如果不加这个-O选项，有些编译器可能把这样的for循环当作废话优化掉。

运行的时间大概是这样的：

root@Turbo:test# time ./test 
hellowrold


real  0m0.021s
user  0m0.020s
sys  0m0.000s
root@Turbo:test#

然后修改代码，在i的前面加上register：

int main()
{
    register int i;
    for (i = 0; i < 10000000; i++);
    
    printf("helloworld
");
    
    return 0;
}

再次编译运行，时间确实会缩短很多：

root@Turbo:test# gcc test.c -o test -O0
root@Turbo:test# time ./test 
hellowrold


real  0m0.004s
user  0m0.000s
sys  0m0.004s
root@Turbo:test#

关于register关键字，有个经典的面试题，就是寄存器变量不能做取地址操作？

register int i;
&i;

C语言中的取地址操作取的是内存的地址，变量放在寄存器中不存在地址这一说法，如果强行取地址，编译就会报错。

root@Turbo:test# gcc test.c -o test -O0
test.c: In function ‘main’:
test.c:8:2: error: address of register variable ‘i’ requested
    8 |  &i;
      |  ^
root@Turbo:test#

最后，register关键字还容易存在一个误区：既然register能提高程序的运行效率，那能不能把所有的变量都声明成register？

这个肯定不行，因为寄存器容量毕竟有限，声明的太多，寄存器根本放不下。

所以少量的还行，都声明成register，并没有效果。






审核编辑：刘清