C++ 存儲類

存儲類定義 C++ 程式中變數/函數的範圍（可見性）和生命週期。這些說明符放置在它們所修飾的類型之前。下麵列出 C++ 程式中可用的存儲類：

  • auto
  • register
  • static
  • extern
  • mutable
  • thread_local (C++11)

從 C++ 17 開始，auto 關鍵字不再是 C++ 存儲類說明符，且 register 關鍵字被棄用。

auto 存儲類

自 C++ 11 以來，auto 關鍵字用於兩種情況：聲明變數時根據初始化運算式自動推斷該變數的類型、聲明函數時函數返回值的占位符。

C++98標準中auto關鍵字用於自動變數的聲明，但由於使用極少且多餘，在C++11中已刪除這一用法。

根據初始化運算式自動推斷被聲明的變數的類型，如：

auto f=3.14; //double auto s("hello"); //const char* auto z = new auto(9); // int* auto x1 = 5, x2 = 5.0, x3='r';//錯誤，必須是初始化為同一類型

register 存儲類

register 存儲類用於定義存儲在寄存器中而不是 RAM 中的局部變數。這意味著變數的最大尺寸等於寄存器的大小（通常是一個詞），且不能對它應用一元的 '&' 運算符（因為它沒有記憶體位置）。

{ register int miles; }

寄存器只用於需要快速訪問的變數，比如計數器。還應注意的是，定義 'register' 並不意味著變數將被存儲在寄存器中，它意味著變數可能存儲在寄存器中，這取決於硬體和實現的限制。

static 存儲類

static 存儲類指示編譯器在程式的生命週期內保持局部變數的存在，而不需要在每次它進入和離開作用域時進行創建和銷毀。因此，使用 static 修飾局部變數可以在函數調用之間保持局部變數的值。

static 修飾符也可以應用於全局變數。當 static 修飾全局變數時，會使變數的作用域限制在聲明它的檔內。

在 C++ 中，當 static 用在類數據成員上時，會導致僅有一個該成員的副本被類的所有對象共用。

實例

#include <iostream> // 函數聲明 void func(void); static int count = 10; /* 全局變數 */ int main() { while(count--) { func(); } return 0; } // 函數定義 void func( void ) { static int i = 5; // 局部靜態變數 i++; std::cout << "變數 i 為 " << i ; std::cout << " , 變數 count 為 " << count << std::endl; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

變數 i 為 6 , 變數 count 為 9
變數 i 為 7 , 變數 count 為 8
變數 i 為 8 , 變數 count 為 7
變數 i 為 9 , 變數 count 為 6
變數 i 為 10 , 變數 count 為 5
變數 i 為 11 , 變數 count 為 4
變數 i 為 12 , 變數 count 為 3
變數 i 為 13 , 變數 count 為 2
變數 i 為 14 , 變數 count 為 1
變數 i 為 15 , 變數 count 為 0

extern 存儲類

extern 存儲類用於提供一個全局變數的引用，全局變數對所有的程式檔都是可見的。當您使用 'extern' 時，對於無法初始化的變數，會把變數名指向一個之前定義過的存儲位置。

當您有多個檔且定義了一個可以在其他檔中使用的全局變數或函數時，可以在其他檔中使用 extern 來得到已定義的變數或函數的引用。可以這麼理解，extern 是用來在另一個檔中聲明一個全局變數或函數。

extern 修飾符通常用於當有兩個或多個檔共用相同的全局變數或函數的時候，如下所示：

第一個檔：main.cpp

實例

#include <iostream> int count ; extern void write_extern(); int main() { count = 5; write_extern(); }

第二個檔：support.cpp

實例

#include <iostream> extern int count; void write_extern(void) { std::cout << "Count is " << count << std::endl; }

在這裏，第二個檔中的 extern 關鍵字用於聲明已經在第一個檔 main.cpp 中定義的 count。現在 ，編譯這兩個檔，如下所示：

$ g++ main.cpp support.cpp -o write

這會產生 write 可執行程式，嘗試執行 write，它會產生下列結果：

$ ./write
Count is 5

mutable 存儲類

mutable 說明符僅適用於類的對象，這將在本教學的最後進行講解。它允許對象的成員替代常量。也就是說，mutable 成員可以通過 const 成員函數修改。

thread_local 存儲類

使用 thread_local 說明符聲明的變數僅可在它在其上創建的線程上訪問。 變數在創建線程時創建，並在銷毀線程時銷毀。 每個線程都有其自己的變數副本。

thread_local 說明符可以與 static 或 extern 合併。

可以將 thread_local 僅應用於數據聲明和定義，thread_local 不能用於函數聲明或定義。

以下演示了可以被聲明為 thread_local 的變數：

thread_local int x; // 命名空間下的全局變數 class X { static thread_local std::string s; // 類的static成員變數 }; static thread_local std::string X::s; // X::s 是需要定義的 void foo() { thread_local std::vector<int> v; // 本地變數 }