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C++ 存储类别


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存储类别定义了变量和/或函数的作用域(可见性)和生命周期。这些限定符位于它们所修饰的类型之前。在 C++ 程序中可以使用以下存储类别:

  • auto
  • register
  • static
  • extern
  • mutable

auto 存储类别

auto 存储类别是所有局部变量的默认存储类别。

示例

下面是 auto 存储类别的例子:

{
   int month;
   auto int month;
}

上面的例子定义了两个具有相同存储类别的变量,auto 只能在函数内部使用,即局部变量。

register 存储类别

register 存储类别用于定义应存储在寄存器而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大大小等于寄存器大小(通常是单个字),并且不能对其应用一元 '&' 操作符(因为它没有内存位置)。

示例

下面是 register 存储类别的例子:

{
   register int miles;
}

register 应只用于需要快速访问的变量,如计数器。需要注意的是,定义 'register' 并不意味着变量将存储在寄存器中。这意味着它可能会根据硬件和实现限制被存储在寄存器中。

static 存储类别

static 存储类别指示编译器在整个程序生命周期内保持局部变量的存在,而不是每次进入和离开作用域时创建和销毁它。因此,使局部变量静态允许它们在函数调用之间保持其值。

static 限定符也可以应用于全局变量。当这样做时,它会导致该变量的作用域被限制在其声明文件中。

在 C++ 中,当 static 用于类的数据成员时,它导致只有一个该成员的副本被其类的所有对象共享。

示例

下面是 static 存储类别的例子:

#include <iostream>

void func(void);

static int count = 10; /* 全局变量 */

int main() {
   while(count--) {
      func();
   }
   return 0;
}

void func() {
   static int i = 5; // 局部静态变量
   i++;
   std::cout << "i is " << i << " and count is " << count << std::endl;
}

当上面的代码被编译和执行时,产生的结果如下:

i is 6 and count is 9
i is 7 and count is 8
i is 8 and count is 7
i is 9 and count is 6
i is 10 and count is 5
i is 11 and count is 4
i is 12 and count is 3
i is 13 and count is 2
i is 14 and count is 1
i is 15 and count is 0

extern 存储类别

extern 存储类别用于提供对所有程序文件都可见的全局变量的引用。当你使用 'extern' 时,变量不能被初始化,因为它所做的只是指向以前定义的存储位置的变量名称。

当你有多个文件并且你在其他文件中也定义了一个全局变量或函数时,那么 extern 将在另一个文件中用来给出已定义的变量或函数的引用。为了理解 extern 用于在另一个文件中声明全局变量或函数。

当有两个或更多文件共享相同的全局变量或函数时,extern 限定符最常用,如下所述。

示例

下面是 extern 存储类别的例子:

第一个文件: main.cpp

#include <iostream>
int count;
extern void write_extern();

int main() {
   count = 5;
   write_extern();
}

第二个文件: support.cpp

#include <iostream>

extern int count;

void write_extern() {
   std::cout << "Count is " << count << std::endl;
}

在这里,extern 关键字用于在另一个文件中声明 count。现在按照如下方式编译这两个文件:

$ g++ main.cpp support.cpp -o write

这将产生名为 write 的可执行程序,尝试执行 write 并检查结果:

$ ./write
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mutable 存储类别

mutable 限定符仅适用于类对象,这将在本教程后面的章节中讨论。它允许一个对象的成员覆盖 const 成员函数。也就是说,mutable 成员可以通过 const 成员函数来修改。

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