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C ++ 1

article 2025/3/21 19:51:15

静态变量和全局变量、局部变量的区别、在内存上是怎么分布的

静态局部变量
● 特点：
○ 作用域：仅限于声明它们的函数或代码块内部。
○ 生命周期：静态局部变量在程序的整个运行期间都存在，只初始化一次（在第一次使用前）。
○ 初始化：在首次进入函数时初始化，并保持值直到程序结束。
● 使用场景：
○ 当你需要一个仅在函数内部使用，但希望其值在函数调用之间保持不变的变量时。
○ 适用于需要缓存数据以提高性能的情况。
● 内存分布：静态局部变量存储在全局/静态存储区。
局部变量
● 特点：
○ 作用域：局部变量仅在声明它们的函数或代码块内部可见。
○ 生命周期：局部变量在函数调用时创建，函数调用结束后销毁。
○ 初始化：必须在使用前显式初始化。
● 使用场景：
○ 需要临时存储数据，且这些数据只在当前作用域内使用时。
○ 作为循环计数器或中间计算结果。
● 内存分布：局部变量存储在栈上，与它们所在的作用域（如函数）相关联。
全局变量
● 特点：
○ 作用域：全局变量在整个程序中都是可见的，可以在任何函数或代码块中访问。
○ 生命周期：全局变量同样具有静态存储期，它们在程序的整个运行期间都存在。
○ 初始化：通常在程序启动时初始化。
● 使用场景：
○ 当你需要在程序的多个部分共享数据时。
○ 适用于存储配置信息或程序的状态信息。
○ 需要注意全局变量可能导致代码难以测试和维护。
● 内存分布：全局变量也存储在全局/静态存储区。

指针和引用的区别

从概念上来说：
○ 指针是一个存储另一个【变量地址】的变量，它指向内存中的一个位置。
○ 引⽤就是变量的别名，从⼀⽽终，不可变，必须初始化
空状态：
○ 指针可以被初始化为NULL或nullptr，表示它不指向任何地址。
○ 引用在定义时必须被初始化，不能引用NULL或不存在的内存地址。
可变性：
○ 指针：可以改变指针的指向，使其指向不同的内存地址。
○ 引⽤：⼀旦引⽤被初始化，它将⼀直引⽤同⼀个对象，不能改变绑定。
操作
○ 指针：可以通过解引⽤操作符 * 来访问指针指向的变量的值，还可以通过地址运算符& 获取变量的地址。
○ 引用：引⽤在声明时被初始化，并在整个⽣命周期中⼀直引⽤同⼀个变量。不需要使⽤解引⽤操作符，因为引⽤本身就是变量的别名。
用途：
○ 指针：通常⽤于动态内存分配、数组操作以及函数参数传递。
○ 引⽤：通常⽤于函数参数传递、操作符重载以及创建别名。

static关键字和const关键字的作用

static和const是C++ 中两个常用的关键字, 有以下作用：

static 关键字: 用于控制变量和函数的生命周期、作用域和访问权限。
○ 声明静态变量：静态变量的生命周期直到程序结束。当在函数内部声明静态变量时，即使函数执行完了也不会释放它，下次调用该函数时会保留上次的状态。
○ 在类中，被static声明的成员被称为静态成员。
■ 静态成员变量：在类中使用static关键字修饰的成员变量，表示该变量属于类而不是类的实例，所有实例共享同一份数据
■ 静态成员函数：在类内使用static关键字修饰的成员函数，所有对象共享同一个函数；静态成员函数只能访问静态成员变量；静态成员函数调用可以不需要通过创建类的实例，而是直接通过类名调用。
○ static变量如果被多个线程访问，需要特别注意线程安全问题。
const: 关键字用于定义常量，即一旦初始化后其值不能被修改：
○ 常量变量：声明变量，使变量的值不能修改（只读）
○ 常量成员函数，表示该函数不会修改对象的成员变量
○ 常量指针：可以指向一个 const 类型的值，或者是一个指向 const 值的指针，表明指针指向的值不能通过这个指针被修改。
○ const变量由于其不可变性，天然具有线程安全性。
有时候static和const 可以组合使用，如static const变量，表示一个静态的常量。
总结来说，static关键字用于创建类的静态成员，而const 关键字用于定义常量。