C++存儲持續(xù)性生命周期原理解析

更新時間：2023年01月03日 16:29:53 作者：碼小方

這篇文章主要為大家介紹了C++存儲持續(xù)性生命周期原理解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

存儲持續(xù)性（生命周期）

課堂上都講過，變量有生命周期和作用域，類似的在C++中也有存儲持續(xù)性與連接性的概念。什么是自動變量，什么是靜態(tài)變量，什么是全局變量？本文就來解答一下。

存儲持續(xù)性說的就是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中保留的時間。

先來看看下面這段代碼是否有問題？

*int getInt() {
  int a = 1;
  return &a;
}

我們知道函數(shù)調(diào)用和返回在內(nèi)存中對應(yīng)入棧出棧的過程。這個函數(shù)將函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建的自動變量a的指針作為返回值返回，變量a分配在棧中，當(dāng)函數(shù)返回，這塊內(nèi)存空間出棧被回收，導(dǎo)致返回的指針也就成了懸掛指針，指向了一塊不屬于它的地址。

在Go等一些語言中，這樣的代碼沒有問題，這是因為逃逸機(jī)制，在函數(shù)返回時可以將棧上的變量a逃逸到堆上。但C++沒有逃逸機(jī)制，因此函數(shù)返回時，a的內(nèi)存空間被回收，返回的指針也就成了懸掛指針，指向了一塊不屬于它的地址。

聽上去有了逃逸機(jī)制，就不需要考慮這類問題，為什么C++沒有呢？凡事都有代價，有逃逸機(jī)制就需要有垃圾回收，而垃圾回收不僅復(fù)雜，更是會占用程序運行時間。而C++選擇犧牲開發(fā)的便利性，以獲得更高的運行時性能。

事實上，如果想實現(xiàn)這樣的功能，在C++中也可以使用智能指針來實現(xiàn)。一些語言中可以無腦使用的功能，在C++中需要一些學(xué)習(xí)門檻，這也是為什么有些語言學(xué)習(xí)曲線陡峭了。但相對應(yīng)的，學(xué)習(xí)曲線陡峭也是在逼著我們程序員去學(xué)習(xí)更底層原理的知識，只有足夠了解它才能駕馭它，也是這類語言的魅力所在。

C++中的存儲持續(xù)性有4類

自動存儲持續(xù)性
靜態(tài)存儲持續(xù)性
動態(tài)存儲持續(xù)性
線程存儲持續(xù)性（C++11新增，本文不討論）

自動存儲持續(xù)性

上例的代碼中就說明了自動存儲持續(xù)性的特點：在函數(shù)或代碼塊內(nèi)聲明的變量，在離開代碼塊之后，其內(nèi)存會被回收。

自動變量不會進(jìn)行自動初始化，如果沒有顯示初始化，那么聲明后的變量內(nèi)容可能是隨機(jī)值。

自動變量存儲在棧中。

靜態(tài)存儲持續(xù)性

靜態(tài)變量可以在程序運行期間一直保持在內(nèi)存中，即便它在函數(shù)或代碼塊中聲明。而且，所有靜態(tài)變量都是在程序開始運行時就進(jìn)入內(nèi)存了，并不需要實際執(zhí)行到變量聲明處。

靜態(tài)變量存儲在靜態(tài)存儲區(qū)。

那么如何聲明靜態(tài)變量呢？

你一定脫口而出 “static”。這并不準(zhǔn)確。

如果變量在代碼塊中聲明，那么加上static則聲明為靜態(tài)
如果變量在代碼塊外聲明，則無論有沒有static，都是靜態(tài)變量。這時如果加static，則static則有另外的含義，表示鏈接性為內(nèi)部。

靜態(tài)變量默認(rèn)會初始化有兩類：靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。靜態(tài)初始化又包括零初始化和常量表達(dá)式初始化。

零初始化：靜態(tài)變量默認(rèn)會進(jìn)行零初始化
常量表達(dá)式初始化：在編譯期初始化
動態(tài)初始化：無法在編譯期初始化，則會在編譯后初始化?？赡艿脑虬ǎ罕磉_(dá)式包含動態(tài)變量，需要調(diào)用其他文件的函數(shù)所以必須等鏈接后執(zhí)行。