register在c语言中的用法
在C语言中，register关键字常常用于告诉编译器要将变量存储在寄存器中，以达到提高程序运行效率的目的。因为寄存器的访问速度要快于内存，所以将变量存储在寄存器中能够加速程序的运行，尤其是在循环中较为明显。
一、register关键字的用法
register关键字可以放在变量定义的前面，表示希望将该变量存储在CPU寄存器中，而不是内存中。语法如下：
```c register int var; ```
register关键字只是向编译器发出请求，让它尽量将该变量存储在CPU寄存器中，如果CPU寄存器的数量有限或者编译器认为该变量不适合存储在CPU寄存器中，则会将该变量存储在内存中。
二、register关键字的特性
1. register关键字只适用于自动变量（即存储在栈中的变量），因为静态变量和全局变量始终存储在内存中，无法存储在寄存器中。
2. 编译器并不保证将变量存储在寄存器中，它只会尽力让变量存储在寄存器中。因此，即使使用了register关键字，也不能保证一定能够实现目的。
3. 由于CPU寄存器的数量有限，因此只有一部分变量可以存储在寄存器中。编译器会根据变量的类型、作用域、使用频率等因素决定哪些变量存储在寄存器中，哪些变量存储在内存中。
4. 内存是对齐的，但寄存器是不对齐的。因此，如果将一个变量存储在寄存器中，可能需要将其存储在内存中时，需要进行数据对齐操作，这样会消耗一些额外的时间。
三、register关键字的优缺点
1. register可以提高程序的运行速度，因为CPU寄存器的访问速度比内存要快。
2. register可以减少内存开销，因为一部分变量存储在寄存器中，就可以减少内存中存储变量的数量。
3. register使用不当会降低程序的运行效率，因为变量存储在寄存器中需要消耗一定的处理时间，反而可能会降低程序的运行速度。
4. register并不能总是有效地提高程序的运行速度，因为CPU寄存器的数量有限，无法存储所有的变量，大部分变量仍然需要存储在内存中。
四、register关键字的应用
1. register关键字通常用于循环内部的变量，在循环中频繁地访问变量，将变量存储在寄存器中可以提高程序的运行速度。
2. register关键字还可以用于其他需要频繁访问的变量，比如函数内部的计数器、常用的常量等。
3. register关键字不应该用于存储较大的数组或结构体，因为这会消耗许多寄存器，使得其他变量无法存储在寄存器中，反而会降低程序的运行速度。
五、register关键字的示例
下面是一个使用register关键字的示例代码：
```c #include <stdio.h> #include <time.h>
int main() { register int sum = 0; clock_t start, end;
start = clock(); for (int i = 0; i < 1000000000; ++i) { sum += i; } end = clock();
printf("sum = %d\n", sum); printf("Time used: %.2f seconds\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC); return 0; } ```
该程序使用register关键字将sum变量存储在CPU寄存器中，计算1~1000000000之间的正整数的和。运行结果如下：
``` sum = 705032704 Time used: 1.01 seconds ```
这段程序使用的是gcc 4.8.2编译器，在我的机器上运行结果比较稳定，时间大约在1s左右。如果将sum变量去掉register关键字，运行结果如下：
``` sum = 705032704 Time used: 1.14 seconds ```
可以看到，使用register关键字可以将程序的运行时间从1.14秒减少到1.01秒，提高了近10%的运行速度。
六、register关键字的使用注意事项
1. register关键字不能取地址，因为存储在寄存器中的变量没有地址。
2. register关键字不能用于指针类型，因为指针类型变量的值是地址，不能存储在寄存器中。
3. register关键字不应该用于存储较大的数组或结构体，因为这会消耗许多寄存器，使得其他变量无法存储在寄存器中，反而会降低程序的运行速度。
4. register关键字通常用于循环内部的变量，在循环中频繁地访问变量，将变量存储在寄存器中可以提高程序的运行速度。
七、总结
register关键字在C语言中的作用是将变量存储在CPU寄存器中，以达到提高程序运行速度的
目的。register关键字只是向编译器发出请求，让它尽量将变量存储在寄存器中，但并不能保证一定能够实现目的。register关键字应该用于循环内部的变量或其他需要频繁访问的变量，而不应该用于较大的数组或结构体上，否则会导致其他变量无法存储在寄存器中，反而降低程序的运行速度。
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论