C 存储级别

原文： https://www.programiz.com/cpp-programming/storage-class

在本文中，您将了解 C++ 中的不同存储级别。 即：本地，全局，静态本地，寄存器和线程本地。

C++ 中的每个变量都有两个特性：类型和存储级别。

类型指定可以存储在变量中的数据类型。 例如：int，float，char等。

并且，存储级别控制变量的两个不同属性：生存期（确定变量可以存在多长时间）和范围（确定程序的哪一部分可以访问它）。

根据变量的存储级别，它可以分为 4 种主要类型：

• 局部变量
• 全局变量
• 静态局部变量
• 寄存器变量
• 线程本地存储

局部变量

在函数内部定义的变量（在括号内的函数主体内部定义）称为局部变量或自动变量。

它的范围仅限于定义它的函数。 简而言之，局部变量存在并且只能在函数内部访问。

函数退出时，局部变量的生命期结束（被销毁）。

示例 1：局部变量

#include <iostream>
using namespace std;
void test();
int main() 
{
    // local variable to main()
    int var = 5;
    test();
    // illegal: var1 not declared inside main()
    var1 = 9;
}
void test()
{
    // local variable to test()
    int var1;
    var1 = 6;
    // illegal: var not declared inside test()
    cout << var;
}

在test()内部不能使用变量var，在main()函数内部不能使用var1。

关键字auto之前也用于定义局部变量：auto int var;

但是，在 C++ 11 之后，auto具有不同的含义，不应用于定义局部变量。

全局变量

如果在所有函数之外定义了变量，则将其称为全局变量。

全局变量的范围是整个程序。 这意味着，在声明之后，可以在程序的任何部分使用和更改它。

同样，其寿命仅在程序结束时结束。

示例 2：全局变量

#include <iostream>
using namespace std;
// Global variable declaration
int c = 12;
void test();
int main()
{
    ++c;
    // Outputs 13
    cout << c <<endl;
    test();
    return 0;
}
void test()
{
    ++c;
    // Outputs 14
    cout << c;
}

输出

13
14

在上述程序中，c是全局变量。

在上述程序中，此变量对函数main()和test()均可见。

静态局部变量

关键字static用于指定静态变量。 例如：

... .. ...
int main()
{
   static float a;
   ... .. ...
}

静态局部变量仅存在于声明了它的函数内部（类似于局部变量），但是其生存期始于调用函数时，并且仅在程序结束时结束。

局部变量和静态变量之间的主要区别在于，静态变量的值保留在程序的结尾。

示例 3：静态局部变量

#include <iostream>
using namespace std;
void test()
{
    // var is a static variable
    static int var = 0;
    ++var;
    cout << var << endl;
}
int main()
{
    test();
    test();
    return 0;
}

输出

1
2

在上述程序中，test()函数被调用 2 次。

在第一次调用期间，将变量var声明为静态变量，并将其初始化为 0。然后将 1 添加到屏幕上显示的var。

当函数test()返回时，变量var仍然存在，因为它是静态变量。

在第二个函数调用期间，没有创建新的变量var。 将相同的var加 1，然后显示在屏幕上。

如果未将var指定为静态变量，则上述程序输出：

1
1

寄存器变量（在 C++ 11 中已弃用）

关键字register用于指定寄存器变量。

寄存器变量类似于自动变量，并且仅存在于特定函数中。 它应该比局部变量快。

如果程序遇到寄存器变量，则它将变量存储在处理器的寄存器中，而不是存储在内存中（如果有）。 这使其比局部变量更快。

但是，此关键字在 C++ 11 中已弃用，不应使用。

线程本地存储

线程本地存储是一种机制，通过该机制可以分配变量，以便每个现有线程有一个变量实例。

关键字thread_local用于此目的。

了解有关线程本地存储的更多信息。