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解析C++各種變量及區(qū)別

更新時(shí)間：2022年05月10日 09:15:47 作者：三貝勒文子

在日常開(kāi)發(fā)中，我們經(jīng)常使用變量，常量，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，接下來(lái)通過(guò)本文給大家介紹C++各種變量及區(qū)別，感興趣的朋友一起看看吧

int ser_1;             // 全局變量
const int ser_2;       // 全局常量
static int ser_3;      // 靜態(tài)變量
void main(){
  int serven_1;             // 局部變量
  const int serven_2;       // 局部常量
  static int serven_3;      // 局部靜態(tài)變量
  func(serven_1);
}
void func(int para){      // 形參
  int a;
}

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(chǔ)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(méi)有初始化，那么編譯器會(huì)將這些變量初始化為0。

二、作用域

作用域表示一個(gè)變量在使用過(guò)程中的范圍，也就是在某個(gè)范圍內(nèi)，變量可以正常使用，出了這個(gè)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(hào)來(lái)定義變量，雖然符號(hào)一樣，但是它們實(shí)際上是不相同的。像下面的代碼，兩個(gè)函數(shù)的符號(hào)serven_1都不一樣，一個(gè)是int類型，一個(gè)是char類型。

void func_1(){
  int serven_1 = 2;
}
void func_2(){
  char serven_1 = 's';
}

全局變量的作用域：全局變量的作用域不屬于某一個(gè)函數(shù)，它屬于一個(gè)源程序文件，作用域是整個(gè)源程序，當(dāng)需要在某個(gè)函數(shù)里面使用全局變量時(shí)，需要做聲明，一般使用extern來(lái)做聲明。當(dāng)然啦，在同一個(gè)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(hào)來(lái)定義，在定義局部變量的函數(shù)體中，如果使用了該符號(hào)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。

int serven_1;        // 全局變量，未初始化時(shí)則編譯器默認(rèn)其為0
?
void func(){
  int serven_1 = 3;
  std::cout<<serven_1<<std::endl;        // 這里打印的是3
}

三、存儲(chǔ)區(qū)域

在C++的內(nèi)存管理機(jī)制中，將整個(gè)存儲(chǔ)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(dòng)分配和釋放，存放函數(shù)調(diào)用過(guò)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(dòng)態(tài)申請(qǐng)分配和釋放空間。C語(yǔ)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(qǐng)的空間在使用結(jié)束后應(yīng)該釋放，若程序員沒(méi)有釋放空間，則程序結(jié)束時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)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(chǔ)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(dòng)釋放。其中BBS段在程序執(zhí)行之前會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)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(chǔ)區(qū)中，占用永久性的存儲(chǔ)單元；局部變量（自動(dòng)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(dòng)態(tài)在棧中分配臨時(shí)性的存儲(chǔ)單元。

變量存儲(chǔ)區(qū)域分為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū),靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū),寄存器存儲(chǔ)區(qū)；其中寄存器存儲(chǔ)也屬于動(dòng)態(tài)分配。
靜態(tài)存儲(chǔ)變量通常是在變量定義時(shí)就分配存儲(chǔ)單元并一直保持不變，直至整個(gè)程序結(jié)束；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)變量是在程序執(zhí)行過(guò)程中，使用它時(shí)才分配存儲(chǔ)單元，使用完畢立即釋放。

在C/C++語(yǔ)言中，對(duì)變量的存儲(chǔ)類型說(shuō)明有以下四種：
auto：自動(dòng)變量
register：寄存器變量（存儲(chǔ)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(dòng)變量和寄存器變量屬于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)方式，外部變量和靜態(tài)變量屬于靜態(tài)存儲(chǔ)方式。在介紹了變量的存儲(chǔ)類型之后，可以知道對(duì)一個(gè)變量的說(shuō)明不僅應(yīng)說(shuō)明其數(shù)據(jù)類型，還應(yīng)說(shuō)明其存儲(chǔ)類型。因此變量說(shuō)明的完整形式應(yīng)為：

存儲(chǔ)類型說(shuō)明符數(shù)據(jù)類型說(shuō)明符變量名，變量名…；

例如：

static int ser_1,ser_2; 　　　　// 說(shuō)明ser_1,ser_2為靜態(tài)類型變量
auto char ser_3,ser_4; 　　　　 // 說(shuō)明ser_3,ser_4為自動(dòng)字符變量
static int ser_5[5]={1,1,1}; 　// 說(shuō)明ser_5為靜整型數(shù)組
extern int ser_6, ser_7; 　　　 // 說(shuō)明ser_6, ser_7為外部整型變量。

自動(dòng)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(lái)申請(qǐng)和釋放的，像malloc申請(qǐng)內(nèi)存；棧區(qū)域是編譯器自動(dòng)來(lái)管理的，像調(diào)用函數(shù)的形參變量和局部變量。