Storage Classes ในภาษา C: auto, extern, static, register

4 Storage Classes ใน C

1. Automatic (auto) - Local Variables

• Default ของตัวแปรใน Block
• สร้างเมื่อเข้า Block, ทำลายเมื่อออก Block
• ค่าเริ่มต้น = Garbage

void demo() {
    auto int x = 10; // auto optional
    {
        auto int x = 20; // ตัวแปรใหม่ scope ภายใน
        printf("%d ", x); // 20
    }
    printf("%d ", x); // 10
}

2. External (extern) - Global Variables

• ประกาศนอกฟังก์ชัน เข้าถึงได้ทุกไฟล์ (ถ้า declare extern)
• ค่าเริ่มต้น = 0
• ใช้ Share ตัวแปรระหว่างไฟล์ (.c หลายไฟล์)

// file1.c
int global_var = 10; // Definition

// file2.c
extern int global_var; // Declaration (ไม่จอง Memory)
// ใช้ global_var ได้

3. Static Variables

• Static Local: ในฟังก์ชัน - คงค่าระหว่างการ Call ฟังก์ชัน
• Static Global: นอกฟังก์ชัน - จำกัด Scope ให้อยู่ใน File นั้นๆ (Internal Linkage)
• Initialize เพียงครั้งเดียว
• ค่าเริ่มต้น = 0

void counter() {
    static int count = 0; // Init ครั้งเดียว
    count++;
    printf("%d ", count);
}

int main() {
    counter(); // 1
    counter(); // 2
    counter(); // 3
}

4. Register Variables

• ขอให้ Compiler ใส่ใน CPU Register (เร็วที่สุด)
• Compiler อาจไม่อนุมัติ (ขึ้นกับ Hardware/Optimization)
• ไม่สามารถเอา Address ได้ (&var Error)
• เหมาะกับ Loop Counter, Frequently Used Variables

void fast_loop() {
    register int i; // ขอ Register
    for (i = 0; i < 100000; i++) {
        // เร็วกว่าปกติเล็กน้อย (ถ้า Compiler อนุมัติ)
    }
}

ตัวอย่างเปรียบเทียบ Static vs Auto

#include 

void auto_func() {
    auto int a = 0;
    printf("Auto: %d\n", a++);
}

void static_func() {
    static int s = 0;
    printf("Static: %d\n", s++);
}

int main() {
    printf("Auto calls:\n");
    auto_func(); // 0
    auto_func(); // 0
    auto_func(); // 0
    
    printf("\nStatic calls:\n");
    static_func(); // 0
    static_func(); // 1
    static_func(); // 2
    return 0;
}

สรุปการเลือกใช้

• auto - ตัวแปรทั่วไปในฟังก์ชัน (Default)
• static - ต้องการจำค่าระหว่าง Call, หรือ ซ่อน Global ให้อยู่ File เดียว
• extern - Share ตัวแปรข้ามไฟล์
• register - Optimization เล็กน้อยสำหรับ Hot Variables (Modern Compiler ทำให้เองแล้ว)