c++中全局变量,全局静态变量,局部静态变量,局部变量的作用域和生命周期

时间:2021-02-28 14:45:21

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 今天在论坛上看到有朋友发帖问道:既然静态全局变量与全局变量都存储在全局数据区,为什么作用域却不一样呢?也许答案非常简单:C++就是这么规定的,静态全局变量与全局变量的唯一区别就是作用域不同。

     对一个C++变量来说,有两个属性非常重要:作用域和生命周期,它们从两个不同的维度描述了一个变量--时间和空间。顾名思义,作用域就是一个变量可以被引用的范围,如:全局作用域、文件作用域、局部作用域;而生命周期就是这个变量可以被引用的时间段。不同生命周期的变量,在程序内存中的分布位置是不一样的。一个程序的内存分为代码区、全局数据区、堆区、栈区,不同的内存区域,对应不同的生命周期。

     有很多方法来指定一个变量的作用域和生命周期。最常见的,如:{ }、static修饰符等。下面按照作用域与生命周期来对变量做一个分类:

 

全局变量

  • 作用域:全局作用域(全局变量只需在一个源文件中定义,就可以作用于所有的源文件。)
  • 生命周期:程序运行期一直存在
  • 引用方法:其他文件中要使用必须用extern 关键字声明要引用的全局变量。
  • 内存分布:全局数据区
  • 注意:如果在两个文件中都定义了相同名字的全局变量,连接出错:变量重定义
  • 例子:

[cpp]  view plain copy
  1. //defime.cpp  
  2. int g_iValue = 1;  
  3.   
  4. //main.cpp  
  5. extern int g_iValue;  
  6.   
  7. int main()  
  8. {  
  9.     cout << g_iValue;  
  10.     return 0;  
  11. }  

 

全局静态变量

  •  作用域:文件作用域(只在被定义的文件中可见。)
  • 生命周期:程序运行期一直存在
  • 内存分布:全局数据区
  • 定义方法:static关键字,const 关键字
  • 注意:只要文件不互相包含,在两个不同的文件中是可以定义完全相同的两个静态变量的,它们是两个完全不同的变量
  • 例子:

[cpp]  view plain copy
  1. const int iValue_1;  
  2. static const int iValue_2;  
  3. static int iValue_3;  
  4.   
  5. int main()  
  6. {  
  7.     return 0;  
  8. }  

 

局部静态变量

  • 作用域:局部作用域(只在局部作用域中可见)
  • 生命周期:程序运行期一直存在
  • 内存分布:全局数据区
  • 定义方法:局部作用域用中用static定义
  • 注意:只被初始化一次,多线程中需加锁保护
  • 例子:

[cpp]  view plain copy
  1. void function()  
  2. {  
  3.     static int iREFCounter = 0;  
  4. }  

 

局部变量

  • 作用域:局部作用域(只在局部作用域中可见)
  • 生命周期:程序运行出局部作用域即被销毁
  • 内存分布:栈区
  • 注意:auto指示符标示

      还有一点要说明,掌握static关键字的使用很关键。以下是引用别人的一些经验之谈:

Tips:

  1. 若全局变量仅在单个C文件中访问,则可以将这个变量修改为静态全局变量,以降低模块间的耦合度;
  2. 若全局变量仅由单个函数访问,则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量,以降低模块间的耦合度;
  3. 设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时,需要考虑重入问题,因为他们都放在静态数据存储区,全局可见;
  4. 如果我们需要一个可重入的函数,那么,我们一定要避免函数中使用static变量(这样的函数被称为:带“内部存储器”功能的的函数)
  5. 函数中必须要使用static变量情况:比如当某函数的返回值为指针类型时,则必须是static的局部变量的地址作为返回值,若为auto类型,则返回为错指针。 

来CSDN很久了,一直都想写点东西,今天终于出手了。水平有限,只能跟大家分享一些基础知识的总结,以共勉,共同提升。