解析C++各種變量及區(qū)別

第解析C++各種變量及區(qū)別目錄一、分類二、作用域三、存儲區(qū)域四、總結(jié)在日常開發(fā)中，我們經(jīng)常使用變量，常量，像下面的代碼：

intser_1;//全局變量

constintser_2;//全局常量

staticintser_3;//靜態(tài)變量

voidmain(){

intserven_1;//局部變量

constintserven_2;//局部常量

staticintserven_3;//局部靜態(tài)變量

func(serven_1);

voidfunc(intpara){//形參

inta;

}

上面的一小段代碼涵蓋了變量、常量和靜態(tài)變量，并且均定義了全局和局部。這些是我們經(jīng)常使用到的定義變量的方式，但是你知道它們的區(qū)別嗎？它們的作用域又是什么？它們的在內(nèi)存中又是怎么樣存放的？

一、分類

變量可以分為：全局變量、局部變量、靜態(tài)全局變量、靜態(tài)局部變量；

在C++的內(nèi)存管理機(jī)制中，全局變量、靜態(tài)全局變量和靜態(tài)局部變量均存放在靜態(tài)存儲區(qū)域，局部變量存放在棧中，全局變量和靜態(tài)變量如果在定義的時(shí)候沒有初始化，那么編譯器會將這些變量初始化為0。

二、作用域

作用域表示一個變量在使用過程中的范圍，也就是在某個范圍內(nèi)，變量可以正常使用，出了這個范圍，變量就失效了。

局部變量的作用域：局部變量的作用域在于函數(shù)體內(nèi)部，出了函數(shù)的范圍就是用不了了，像上述代碼中的serven_1變量，只能在main函數(shù)中使用，出了main函數(shù)就使用不了。形參變量屬于被調(diào)函數(shù)的局部變量，實(shí)參屬于主調(diào)函數(shù)的局部變量。不同的函數(shù)可以使用一模一樣的符號來定義變量，雖然符號一樣，但是它們實(shí)際上是不相同的。像下面的代碼，兩個函數(shù)的符號serven_1都不一樣，一個是int類型，一個是char類型。

voidfunc_1(){

intserven_1=2;

voidfunc_2(){

charserven_1='s';

}

全局變量的作用域：全局變量的作用域不屬于某一個函數(shù)，它屬于一個源程序文件，作用域是整個源程序，當(dāng)需要在某個函數(shù)里面使用全局變量時(shí)，需要做聲明，一般使用extern來做聲明。當(dāng)然啦，在同一個文件中就不需要做extern聲明。全局變量和局部變量可以用相同的符號來定義，在定義局部變量的函數(shù)體中，如果使用了該符號則認(rèn)為是局部變量，像下面的代碼中，在函數(shù)func中使用serven_1時(shí)用的是局部變量。

intserven_1;//全局變量，未初始化時(shí)則編譯器默認(rèn)其為0

voidfunc(){

intserven_1=3;

std::coutserven_1std::endl;//這里打印的是3

}

三、存儲區(qū)域

在C++的內(nèi)存管理機(jī)制中，將整個存儲區(qū)分為以下幾塊地方：代碼區(qū)域(CODE)、常量區(qū)域（TEXT）、BSS區(qū)域、DATA區(qū)域、堆（HEAP）、棧（STACK）。

棧（STACK）：由編譯器進(jìn)行管理，自動分配和釋放，存放函數(shù)調(diào)用過程中的各種參數(shù)、局部變量、返回值以及函數(shù)返回地址。操作方式類似數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。堆（HEAP）：用于程序動態(tài)申請分配和釋放空間。C語言中的malloc和free，C++中的new和delete均是在堆中進(jìn)行的。正常情況下，程序員申請的空間在使用結(jié)束后應(yīng)該釋放，若程序員沒有釋放空間，則程序結(jié)束時(shí)系統(tǒng)自動回收。注意：這里的堆并不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆。全局（靜態(tài)）存儲區(qū)：分為DATA段和BSS段。DATA段（全局初始化區(qū)）存放初始化的全局變量和靜態(tài)變量；BSS段（全局未初始化區(qū)）存放未初始化的全局變量和靜態(tài)變量。程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)自動釋放。其中BBS段在程序執(zhí)行之前會被系統(tǒng)自動清0，所以未初始化的全局變量和靜態(tài)變量在程序執(zhí)行之前已經(jīng)為0。文字常量區(qū)（TEXT）：存放常量字符串。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。程序代碼區(qū)（CODE）：存放程序的二進(jìn)制代碼。

在C/C++中，定義全局變量和局部變量時(shí)。全局變量（外部變量和靜態(tài)變量），均是保存在全局存儲區(qū)中，占用永久性的存儲單元；局部變量（自動變量），保存在棧中，只有在所在函數(shù)被調(diào)用時(shí)才由系統(tǒng)動態(tài)在棧中分配臨時(shí)性的存儲單元。

變量存儲區(qū)域分為動態(tài)存儲區(qū),靜態(tài)存儲區(qū),寄存器存儲區(qū)；其中寄存器存儲也屬于動態(tài)分配。

靜態(tài)存儲變量通常是在變量定義時(shí)就分配存儲單元并一直保持不變，直至整個程序結(jié)束；動態(tài)存儲變量是在程序執(zhí)行過程中，使用它時(shí)才分配存儲單元，使用完畢立即釋放。

在C/C++語言中，對變量的存儲類型說明有以下四種：

auto：自動變量

register：寄存器變量（存儲在CPU寄存器中，寄存器運(yùn)算速度遠(yuǎn)高于內(nèi)存）

extern：外部變量

static：靜態(tài)變量

自動變量和寄存器變量屬于動態(tài)存儲方式，外部變量和靜態(tài)變量屬于靜態(tài)存儲方式。在介紹了變量的存儲類型之后，可以知道對一個變量的說明不僅應(yīng)說明其數(shù)據(jù)類型，還應(yīng)說明其存儲類型。因此變量說明的完整形式應(yīng)為：

存儲類型說明符數(shù)據(jù)類型說明符變量名，變量名；

例如：

staticintser_1,ser_2;//說明ser_1,ser_2為靜態(tài)類型變量

autocharser_3,ser_4;//說明ser_3,ser_4為自動字符變量

staticintser_5[5]={1,1,1};//說明ser_5為靜整型數(shù)組

externintser_6,ser_7;//說明ser_6,ser_7為外部整型變量。

自動型變量存放在堆棧區(qū)中。堆棧區(qū)也是內(nèi)存中一部分，該部分內(nèi)存在程序運(yùn)行中是重復(fù)使用的。堆區(qū)域一般是程序員我們自己來申請和釋放的，像malloc申請內(nèi)存；棧區(qū)域是編譯器自動來管理的，像調(diào)用函數(shù)的形參變量和局部變量。

四、總結(jié)

1、全局變量的作用域是全局的（整個程序的），該變量只需要在其中的一個源程序文件定義，在其他的源文件中如果要使用到，就在變量的前面加上外部聲明extern就可以使用了；

2、靜態(tài)全局變量的生命周期是整個程序，只要程序沒有停止，那么該變量都是占據(jù)著內(nèi)存空間，但是它的作用域僅限于當(dāng)前的源文件，這是它跟全局變量的區(qū)別就是全局變量在其他的源文件也是可以使用的；

3、靜態(tài)局部變量的生命周期是整個程序，只要程序沒有停止，那么該變量都是一直占據(jù)著內(nèi)存空間，但是它的作用域僅限于定義它的函數(shù)體中；