写在前面

大家好，我是翼同学。今天文章的内容是：

• 作用域，生命周期和常用存储类型

内容

作用域

在C++中，变量分为全局变量和局部变量，这种划分依据是由变量的可见范围决定的，或者说是：作用域。

生命周期

我们把变量可以被使用的时间段称为生命周期。

不同生命周期的变量，在程序内存中的位置也不一样，通常一个程序的内存会分为：

• 代码区
• 全局数据区
• 堆区
• 栈区

如下所示：

变量在不同区域则对应不同的生命周期。

下面是程序内存的分布情况：

存储类型

生命周期只是和变量存储的位置有关，而变量的存储类型可分为两种：

• 静态存储（在程序运行时，系统对变量分配固定的存储空间）
• 动态存储（在程序运行时，系统对变量分配不固定的存储空间，即动态地分配）

一般的，变量的常用存储类型有四种：

• auto：自动变量
• register：寄存器变量
• static：静态变量
• extern：外部变量

注意：

• 从 C++ 11 开始，auto关键字不再是C++存储类说明符，且register关键字被弃用。
• 自动变量和寄存器变量属于动态存储，外部变量和静态变量属于静态存储。

(1) auto存储

用法：

• 可用于声明函数时函数返回值的占位符
• 可用于声明变量时，系统自动根据初始化表达式自动推导该变量的类型

注意：

在C++98标准中，函数内未加存储类型说明的变量均视为自动变量（但C++11中已删除这一用法）

(2) register存储

用法：

• 可用于定义存储在寄存器中而不是 RAM （运行内存）中的局部变量.
• 可用于使用需要快速访问的变量，而不用去访问内存.
• 对于循环次数较多的变量，均可定义为寄存器变量.

注意：

• 只有局部变量才能定义为寄存器变量，因为其属于动态存储方式.
• 变量被定义register后不一定就真的存储在寄存器中，这取决于硬件的限制.

(3) static存储

用法：

• 修饰局部变量时，可使其在进入或离开作用域时不用被创建和销毁
• 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内

小结：

• 静态局部变量是一种生存期为整个源程序的变量。虽然离开定义它的函数后仍无法使用它，但一旦再次调用函数时，它又可以继续使用，而且保存了前次被调用后留存的值
• 静态全局变量使其无法在同一源程序的其他源文件中使用，这可以避免在其他源文件中操作失误而引起错误。

(4) extern存储

外部变量和全局变量其实是对同一类变量的两种看法，全局变量是从作用域的角度去看，外部变量是从存储方式提出。

我们知道，一个源程序由若干个源文件组成。当我们在一个源文件中把变量说明为外部变量时，也就是用extern去修饰，那么表示这个变量是外部的，在其他文件中已被定义过，此时系统不再为变量分配内存空间。

用法：用于两个及多个源文件共享同一个全局变量或函数（函数也能共享）

(5) 小结

当然，存储类型不止上述四种：

• mutable存储类型：仅适用于类对象，它允许对象的成员替代常量，即mutable成员可以通过const成员函数修改。
• thread_local存储类型：使用thread_local说明符声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。它是C++11新引入的存储类型。有且只有thread_local关键字修饰的变量具有线程周期，这使得变量在线程开始的时候被生成，在线程结束的时候被销毁。thread_local还可以和static 与extern关键字联合使用。

写在最后

好了，文章的内容就到这里，感谢观看。