ANSI C类型限定符（const、volatile)

C90 恒常性const   易变性 volatile

C99 restrict  用于提高编译器优化

C11 _Atomic C11提供一个可选库，由stdatomic.h管理，以支持并发程序设计，而且_Atomic是可选支持项。

1、const类型限定符

可以用const关键字创建不允许修改的变量：

const int a=1;

可以用const关键字创建不允许修改的数组：

const int day[]={1,2,3,4};

1.1 在指针和形参声明中使用const
 

const float * p;//p指向一个float类型的const值

创建的p指向不能被更改的值，而p本身的值可以改变。例如，可以设置该指针指向其他const值。

float * const pt;//pt是一个const指针

创建的指针pt本身的值不能更改。pt必须指向同一个地址，但是它所指向的值可以改变。

const float * const ptr;

表明ptr既不能指向别处，它所指向的值也不能改变。

float const *pfc;//与const float * pfc;相同

把const放在类型名之后、*之前，说明该指针不能用于改变它所指向的值。简而言之，const放在*左侧任意位置，限定了指针指向的数据不能改变；const放在*的右侧，限定了指针本身的值不能改变。

const关键字的常用用法是声明为函数形参的指针。  例如，假设有一个函数要调用display()显示一个数组的内容。要把数组名作为实际参数传递给该函数，但是数组名是一个地址。该函数可能会更改主调函数中的数据，但是下面的原型保证了数据不会被更改：

void display(const int arr[],int limit);

在函数原型和函数头，形参声明const int arr[]与const int * arr相同，所以该声明表明不能更改arr指向的数据。

1.2 对全局数据使用const

使用全局变量是一种冒险的方法，因为这样暴露了数据，程序的任何部分都能更改数据。如果把数据设置为const，就可避免这样的危险。可以创建const变量、const数组和const结构。

然而，在文件间共享const数据要小心。可以采用两个策略。第一，遵循外部变量的常用规则，即在一个文件中使用定义式声明，在其他文件中使用引用式声明（用extern关键字）：

//file1.c  定义一些外部const变量
const double PI = 3.14159;
const char * months[] = {"1","2","3"};


//file2.c  使用定义在外部的const变量
extern const double PI;
extern const char * months[] ;

另一种方案是，把const变量放在一个头文件中，然后在其他文件中包含该头文件：

//donxt.h    //定义了一些外部变量
static const double PI = 3.14159;
static const char * months[] = {"1","2","3"};


//flie1.c    使用定义在别处的外部const变量
#include 


//file2.c    使用定义在别处的外部const变量
#include 

这种方案必须在头文件中使用static声明全局const变量。如果去掉static，那么在file.c和file2.c中包含const.h将导致每个文件中都有一个相同标识符的定义式声明，C标准不允许这样做。

实际上，这种方案相当于给每个文件提供了一个单独的数据副本。由于每个副本只对该副本可见，所以无法用这些数据和其他文件通信。

头文件方案的好处是，方便你偷懒，不用惦记着在一个文件中使用定义式声明，在其他文件中使用引用式声明。所有的文件都只需包含一个头文件即可。但它的缺点是，数据是重复的，对于前面的例子而言，这不算什么问题，但是如果const数据包含庞大的数组，就不能视而不见了。

2、volatile类型限定符

volstilr限定符告知计算机，代理（而不是变量所在的程序）可以改变该变量的值。通常，它被用于硬件地址以及在其他程序或同时运行的线程中共享数据。  例如，一个地址上可能存储着当前的时钟时间，无论程序做什么，地址上的值都随时间的变化而改变。或者一个地址用于接受另一台计算机传入的信息。

volatile的语法和const一样：

volatile int locl;    //locl是一个易变的位置
volatile int * ploc;    //ploc是一个指向易变的位置的指针

可以同时用 const 和 volatile 限定一个值。通常把硬件时钟设置为程序不能更改的变量，但是可以用过代理改变，这时用 volatile。只能在声明中同时使用这两个限定符，它们的顺序不重要

volatile const int loc;
const volatile int * ploc;

3、restrict类型限定符

restrict 关键字允许编译器优化某部分代码以更好地支持计算。它只能用于指针，表明该指针是访问数据的唯一且初始的方式。

int ar[10];
int * restrict restar = (int *) malloc(10 * sizeof(int));
int * par = ar;

这里，指针restar是访问由malloc()所分配内存的唯一且初始的方式。因此，可以用restrict关键字限定它。而指针par既不是访问ar数组中数据的初始方式，也不是唯一方式。所有不用把它设置为restrict。

for (n=0; n < 10; n++)
{
    par[n] += 5;
    restar[n] += 5;
    ar[n] *= 2;
    par[n] += 3;
    restar[n] += 3;
}

由于之前声明了restar是访问它所指向的数据块的唯一且初始的方式，编译器可以把设涉及restar的两条语句替换成下面这一条语句，效果相同：

restar[n] += 8;

但是，如果把与par相关的两条语句替换成下面的语句，将导致计算错误：

par[n] += 8;

这是因为for循环在par两次访问相同的数据之间，用ar改变了该数据的值。

restrict 限定符还可用于函数形参中的指针。这意味着编译器可以假定在函数体内其他标识符不会修改该指针指向的数据，而且编译器可以尝试对其优化，使其不做别的用途。例如：

void*memcpy(void*restrict s1,const void*restrict s2,size_t n)；
void*memmove(void*s1,const void*s2,size_t n);

这两个函数都从位置s2把n字节拷贝到位置s1。memcpy()函数要求两个位置不重叠，但是memmove()没有这样的要求。声明s1和s2为restrict说明这两个指针都是访问相应数据的唯一方式，所以它们不能访问相同块的数据。这满足了memcpy()无重叠的要求。memmove()函数允许重叠，它在拷贝数据时不得不更小心，以防在使用数据之前就先覆盖了数据。

4、_Atomic类型限定符

并发程序设计把程序执行分成可以同时执行的多个线程。这给程序设计带来了新的挑战。，包括如何管理访问相同数据的不同线程。C11通过包含可选的头文件stdatomic.h和threads.h，提供了一些可选的（不是必须实现的）管理方法。值得注意的是，要通过各种宏函数来访问原子类型。当线程对一个原子类型的对象执行原子操作时，其他线程不能访问该对象。例如，下面的代码：

int hogs;
hogs = 12;
//可以替换成
_Atomic int hogs;        //hogs是一个原子类型的变量
atomic_store(&hogs,12);    //statomic.h中的宏

这里，在hogs中存储12是一个原子过程，其他线程不能访问hogs。