register关键字

c

C语言 register 关键字—最快的关键字

    register：这个关键字请求编译器尽可能的将变量存在CPU内部寄存器中，而不是通过内存寻址访问，以提高效率。注意是尽可能，不是绝对。你想想，一个CPU 的寄存器也就那么几个或几十个，你要是定义了很多很多register变量，它累死也可能不能全部把这些变量放入寄存器吧，轮也可能轮不到你。

1. 皇帝身边的小太监----寄存器

    不知道什么是寄存器？那见过太监没有？没有？其实我也没有。没见过不要紧，见过就麻烦大了。^_^，大家都看过古装戏，那些皇帝们要阅读奏章的时候，大臣总是先将奏章交给皇帝旁边的小太监，小太监呢再交给皇帝同志处理。这个小太监只是个中转站，并无别的功能。
    好，那我们再联想到我们的CPU。CPU不就是我们的皇帝同志么？大臣就相当于我们的内存，数据从他这拿出来。那小太监就是我们的寄存器了（这里先不考虑CPU 的高速缓存区）。数据从内存里拿出来先放到寄存器，然后CPU再从寄存器里读取数据来处理，处理完后同样把数据通过寄存器存放到内存里，CPU不直接和内存打交道。这里要说明的一点是:小太监是主动的从大臣手里接过奏章，然后主动的交给皇帝同志，但寄存器没这么自觉，它从不主动干什么事。一个皇帝可能有好些小太监，那么一个CPU也可以有很多寄存器，不同型号的CPU拥有寄存器的数量不一样。
    为啥要这么麻烦啊？速度！就是因为速度。寄存器其实就是一块一块小的存储空间，只不过其存取速度要比内存快得多。进水楼台先得月嘛，它离CPU很近，CPU一伸手就拿到数据了，比在那么大的一块内存里去寻找某个地址上的数据是不是快多了？那有人问既然它速度那么快，那我们的内存硬盘都改成寄存器得了呗。我要说的是：你真有钱！

2. 举例

 register修饰符暗示编译程序相应的变量将被频繁地使用，如果可能的话，应将其保存在CPU的寄存器中，以加快其存储速度。例如下面的内存块拷贝代码:

#ifdef NOSTRUCTASSIGN
　　memcpy (d, s, l)
　　{
        register char *d;
        register char *s;
　　    register int i;
　　    while (i--)
　　        *d++ = *s++;
　　}
#endif

3. 使用register 修饰符的注意点

    但是使用register修饰符有几点限制。
    首先，register变量必须是能被CPU所接受的类型。这通常意味着register变量必须是一个单个的值，并且长度应该小于或者等于整型的长度。不过，有些机器的寄存器也能存放浮点数。
    其次，因为register变量可能不存放在内存中，所以不能用“&”来获取register变量的地址。
    由于寄存器的数量有限，而且某些寄存器只能接受特定类型的数据（如指针和浮点数），因此真正起作用的register修饰符的数目和类型都依赖于运行程序的机器，而任何多余的register修饰符都将被编译程序所忽略。
    在某些情况下，把变量保存在寄存器中反而会降低程序的运行速度。因为被占用的寄存器不能再用于其它目的；或者变量被使用的次数不够多，不足以装入和存储变量所带来的额外开销。
    早期的C编译程序不会把变量保存在寄存器中，除非你命令它这样做，这时register修饰符是C语言的一种很有价值的补充。然而，随着编译程序设计技术的进步，在决定那些变量应该被存到寄存器中时，现在的C编译环境能比程序员做出更好的决定。实际上，许多编译程序都会忽略register修饰符，因为尽管它完全合法，但它仅仅是暗示而不是命令。

4. 实践

    下面的代码在C里面编译是通不过的：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
void main()
{
    register int a = 0;
    printf("&a = %x\n", &a);//编译器量没有地址，因此会报错
    system("pasue");
}

    但在C++里完全合法：

#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
    register int a = 0;
    printf("&a = %x\n", &a); //c++编译器做了优化，一旦取地址，a不会被放入寄存器中，因此存在地址
    system("pasue");
}

    解释是：register关键字是请求编译器让变量a直接放在寄存器里面，追求速度快。在c语言中,由register修饰的变量不能取地址，但是在c++里面做了改变。

    1.register关键字请求“编译器”将局部变量存储于寄存器中,C语言中无法取得register变量地址。在C++中依然支持register关键字，C++编译器有自己的优化方式，不使用register也可能做优化。C++中可以取得register变量的地址。

    2.C++编译器发现程序中需要取register变量的地址时，register对变量的声明变得无效。

    3.早期C语言编译器不会对代码进行优化，因此register变量是一个很好的补充。