C++

C++之全局对象,局部对象,静态局部对象

c++作用域与生命周期详解

更多关于C++编程语言的内容,可以查看我的C++专栏Java,JavaScript,Python等编程语言有兴趣的,也可以看看编程语言
也欢迎大家来论坛与我讨论

先说两个概念:作用域(scope)生命周期(lifetime)

作用域: 名字的作用域指的是知道该名字的程序文本区域

生命周期:对象的生命周期指在程序执行过程中对象存在的时间

全局对象, 顾名思义是全局的对象,其作用域是整个程序文本,其对象的声明周期是整个程序的执行过程;

局部对象: 一般说的局部变量都指的是动态局部变量,包括形参,某个语句块中定义的变量等。  动态局部变量是自动对象, 调用时创建,调用完成后自动撤销。 其作用域是局部的(某个块) , 其生命周期也是局部的。

静态局对象:  作用域是局部的, 生命周期是全局的, 通过在局部变量前加static 指定。

size_t   count_calls()

{

    static size_t ctr =0;

    return ++ctr;

}



int main()

{

       for(size_t i =0; i!=10; ++i)

         cout<<count_calls()<<endl;

     return 0;

}

ctr 是静态局部对象, 其作用域是局部的(count_calls()函数中), 但其生命周期是整个程序运行期。

静态局部对象在第一次调用函数时初始化, 只初始化一次


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
//defime.cpp  
int g_iValue = 1;  
  
//main.cpp  
extern int g_iValue;  
  
int main()  
{  
    cout << g_iValue;  
    return 0;  
}  

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:
const int iValue_1;  
static const int iValue_2;  
static int iValue_3;  
  
int main()  
{  
    return 0;  
}  

静态局部变量

  • 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:
void function()  
{  
    static int iREFCounter = 0;  
}  

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:

  • 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;
  • 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;
  • 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;
  • 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)
  • 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。 

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top