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。
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:
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
