C言語の「register」キーワードとは？レジスタ変数の特徴と使い方を解説

C言語の「register」キーワードは、変数をメモリではなくCPUのレジスタに格納するようコンパイラに指示するための記憶クラス指定子です。頻繁に使用される変数をレジスタに置くことで、通常のメモリよりも高速なアクセスが可能になります。ただし、レジスタ変数はアドレス演算子「&」によってそのアドレスを取得することができません。

なお、「register」はあくまでコンパイラへのヒントであり、コンパイラが最適化の判断でこの指定を無視して通常のメモリに配置することもあります。その点も踏まえて理解しておきましょう。

レジスタ変数の主な特徴

スコープ： 変数が宣言された関数内でのみ有効なローカルスコープを持ちます。

デフォルト値： 明示的に初期化しない場合、初期値は不定値（ガベージ値）となります。

生存期間： 宣言されたブロックの実行が終了するまで存続します。

レジスタ変数の使用例

以下は、C言語でレジスタ変数を使用したサンプルプログラムです。

#include <stdio.h>
int main() {
    register char x = 'S';
    register int a = 10;
    auto int b = 8;
    printf("The value of register variable b : %c\n", x);
    printf("The sum of auto and register variable : %d", (a + b));
    return 0;
}

実行結果

The value of register variable b : S
The sum of auto and register variable : 18

ポインタと組み合わせたregisterキーワード

「register」キーワードはポインタにも使用できます。この場合、ポインタ変数自体をレジスタに格納するよう指示するものであり、ポインタが指し示す先のメモリアドレスを持つこと自体は問題ありません。エラーも発生しません。

以下は、C言語で「register」をポインタと組み合わせて使用したサンプルプログラムです。

#include<stdio.h>
int main() {
    int i = 10;
    register int *a = &i;
    printf("The value of pointer : %d", *a);
    getchar();
    return 0;
}

実行結果

The value of pointer : 10

このように、registerキーワードを使うことで、アクセス頻度の高い変数やポインタの処理速度向上をコンパイラに促すことができます。ただし、現代のコンパイラは高度な最適化を行うため、register指定による効果は限定的である点にも留意してください。