C ++中的每個(gè)變量都有兩個(gè)特性:類型和存儲(chǔ)類。
類型指定可以存儲(chǔ)在變量中的數(shù)據(jù)類型。 例如:int,float,char等。
并且,存儲(chǔ)類控制變量的兩個(gè)不同屬性:生命周期(確定變量可以存在多長時(shí)間)和作用域(確定程序的哪一部分可以訪問它)。
存儲(chǔ)類定義 C++ 程序中變量/函數(shù)的范圍(可見性)和生命周期。這些說明符放置在它們所修飾的類型之前。下面列出 C++ 程序中可用的存儲(chǔ)類:
auto
register
static
extern
mutable
thread_local (C++11)
從 C++ 17 開始,auto 關(guān)鍵字不再是 C++ 存儲(chǔ)類說明符,且 register 關(guān)鍵字被棄用。
自 C++ 11 以來,auto 關(guān)鍵字用于兩種情況:聲明變量時(shí)根據(jù)初始化表達(dá)式自動(dòng)推斷該變量的類型、聲明函數(shù)時(shí)函數(shù)返回值的占位符。
C++98標(biāo)準(zhǔn)中auto關(guān)鍵字用于自動(dòng)變量的聲明,但由于使用極少且多余,在C++11中已刪除這一用法。
根據(jù)初始化表達(dá)式自動(dòng)推斷被聲明的變量的類型,如:
auto f=3.14; //double auto s("hello"); //const char* auto z = new auto(9); // int* auto x1 = 5, x2 = 5.0, x3='r';//錯(cuò)誤,必須是初始化為同一類型
register 存儲(chǔ)類用于定義存儲(chǔ)在寄存器中而不是 RAM 中的局部變量。這意味著變量的最大尺寸等于寄存器的大?。ㄍǔJ且粋€(gè)詞),且不能對(duì)它應(yīng)用一元的 '&' 運(yùn)算符(因?yàn)樗鼪]有內(nèi)存位置)。
{ register int miles; }
寄存器只用于需要快速訪問的變量,比如計(jì)數(shù)器。還應(yīng)注意的是,定義 'register' 并不意味著變量將被存儲(chǔ)在寄存器中,它意味著變量可能存儲(chǔ)在寄存器中,這取決于硬件和實(shí)現(xiàn)的限制。
static 存儲(chǔ)類指示編譯器在程序的生命周期內(nèi)保持局部變量的存在,而不需要在每次它進(jìn)入和離開作用域時(shí)進(jìn)行創(chuàng)建和銷毀。因此,使用 static 修飾局部變量可以在函數(shù)調(diào)用之間保持局部變量的值。
static 修飾符也可以應(yīng)用于全局變量。當(dāng) static 修飾全局變量時(shí),會(huì)使變量的作用域限制在聲明它的文件內(nèi)。
在 C++ 中,當(dāng) static 用在類數(shù)據(jù)成員上時(shí),會(huì)導(dǎo)致僅有一個(gè)該成員的副本被類的所有對(duì)象共享。
#include <iostream> // 函數(shù)聲明 void func(void); static int count = 25; /* 全局變量 */ int main() { while(count--) { func(); } return 0; } // 函數(shù)定義 void func( void ) { static int i = 8; // 局部靜態(tài)變量 i++; std::cout << "變量 i 為 " << i ; std::cout << " , 變量 count 為 " << count << std::endl; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
變量 i 為 9 , 變量 count 為 24 變量 i 為 10 , 變量 count 為 23 變量 i 為 11 , 變量 count 為 22 變量 i 為 12 , 變量 count 為 21 變量 i 為 13 , 變量 count 為 20 變量 i 為 14 , 變量 count 為 19 變量 i 為 15 , 變量 count 為 18 變量 i 為 16 , 變量 count 為 17 變量 i 為 17 , 變量 count 為 16 變量 i 為 18 , 變量 count 為 15 變量 i 為 19 , 變量 count 為 14 變量 i 為 20 , 變量 count 為 13 變量 i 為 21 , 變量 count 為 12 變量 i 為 22 , 變量 count 為 11 變量 i 為 23 , 變量 count 為 10 變量 i 為 24 , 變量 count 為 9 變量 i 為 25 , 變量 count 為 8 變量 i 為 26 , 變量 count 為 7 變量 i 為 27 , 變量 count 為 6 變量 i 為 28 , 變量 count 為 5 變量 i 為 29 , 變量 count 為 4 變量 i 為 30 , 變量 count 為 3 變量 i 為 31 , 變量 count 為 2 變量 i 為 32 , 變量 count 為 1 變量 i 為 33 , 變量 count 為 0
extern 存儲(chǔ)類用于提供一個(gè)全局變量的引用,全局變量對(duì)所有的程序文件都是可見的。當(dāng)您使用 'extern' 時(shí),對(duì)于無法初始化的變量,會(huì)把變量名指向一個(gè)之前定義過的存儲(chǔ)位置。
當(dāng)您有多個(gè)文件且定義了一個(gè)可以在其他文件中使用的全局變量或函數(shù)時(shí),可以在其他文件中使用 extern 來得到已定義的變量或函數(shù)的引用??梢赃@么理解,extern 是用來在另一個(gè)文件中聲明一個(gè)全局變量或函數(shù)。
extern 修飾符通常用于當(dāng)有兩個(gè)或多個(gè)文件共享相同的全局變量或函數(shù)的時(shí)候,如下所示:
第一個(gè)文件:main.cpp
#include <iostream> int count ; extern void write_extern(); int main() { count = 5; write_extern(); }
第二個(gè)文件:support.cpp
#include <iostream> extern int count; void write_extern(void) { std::cout << "Count is " << count << std::endl; }
在這里,第二個(gè)文件中的 extern 關(guān)鍵字用于聲明已經(jīng)在第一個(gè)文件 main.cpp 中定義的 count。現(xiàn)在 ,編譯這兩個(gè)文件,如下所示:
$ g++ main.cpp support.cpp -o write
這會(huì)產(chǎn)生 write 可執(zhí)行程序,嘗試執(zhí)行 write,它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
$ ./write Count is 5
mutable 說明符僅適用于類的對(duì)象,這將在本教程的最后進(jìn)行講解。它允許對(duì)象的成員代替常量。也就是說,mutable 成員可以通過 const 成員函數(shù)修改。
使用 thread_local 說明符聲明的變量僅可在它在其上創(chuàng)建的線程上訪問。 變量在創(chuàng)建線程時(shí)創(chuàng)建,并在銷毀線程時(shí)銷毀。 每個(gè)線程都有其自己的變量副本。
thread_local 說明符可以與 static 或 extern 合并。
可以將 thread_local 僅應(yīng)用于數(shù)據(jù)聲明和定義,thread_local 不能用于函數(shù)聲明或定義。
以下演示了可以被聲明為 thread_local 的變量:
thread_local int x; // 命名空間下的全局變量 class X { static thread_local std::string s; // 類的static成員變量 }; static thread_local std::string X::s; // X::s 是需要定義的 void foo() { thread_local std::vector<int> v; // 本地變量 }