一般情况下,变量的值是存储在内存中的,CPU 每次使用数据都要从内存中读取。如果有一些变量使用非常频繁,从内存中读取就会消耗很多时间,例如 for 循环中的增量控制:
~~~
int i;
for(i=0; i<1000; i++){
// Some Code
}
~~~
执行这段代码,CPU 为了获得 i,会读取 1000 次内存。
为了解决这个问题,可以将使用频繁的变量放在CPU的通用寄存器中,这样使用该变量时就不必访问内存,直接从寄存器中读取,大大提高程序的运行效率。
不过寄存器的数量是有限的,通常是把使用最频繁的变量定义为 register 的。
来看一个计算 π 的近似值的例子,求解的一个近似公式如下:
![](http://c.biancheng.net/uploads/allimg/190122/1101091C6-0.gif)
为了提高精度,循环的次数越多越好,可以将循环的增量控制定义为寄存器变量,如下所示:
~~~
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main()
{
register int i = 0; // 寄存器变量
double sign = 1.0, res = 0, ad = 1.0;
for(i=1; i<=100000000; i++)
{
res += ad;
sign=-sign;
ad=sign/(2*i+1);
}
res *= 4;
printf("pi is %f", res);
getch();
return 0;
}
~~~
运行结果:
pi is 3.141593
关于寄存器变量有以下事项需要注意:
1. 为寄存器变量分配寄存器是动态完成的,因此,**只有局部变量和形式参数才能定义为寄存器变量**
2. 局部静态变量不能定义为寄存器变量,因为一个变量只能声明为一种存储类别。
3. 寄存器的长度一般和机器的字长一致,只有较短的类型如 int、char、short 等才适合定义为寄存器变量,诸如 double 等较大的类型,不推荐将其定义为寄存器类型。
4. CPU的寄存器数目有限,即使定义了寄存器变量,编译器可能并不真正为其分配寄存器,而是将其当做普通的auto变量来对待,为其分配栈内存。当然,有些优秀的编译器,能自动识别使用频繁的变量,如循环控制变量等,在有可用的寄存器时,即使没有使用 register 关键字,也自动为其分配寄存器,无须由程序员来指定。
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