变量（auto、static、extern、register）及其生存周期

1C+ +中变量的存储类型分为如下几种类型：

auto——函数内部的局部变量（auto可省略不写）。

static——静态存储分配，又分为内部和外部静态。

extern——全局变量（用于外部变量说明）。

register——变量存储在硬件寄存器中。

（1）自动变量

①在函数内部定义的局部变量即为自动变量，用于说明自动变量的关键字auto可以省略。

②在函数头部定义的自动变量作用域为定义它的函数；而在块语句中定义的自动变量作用域为所在块。与C不同，C+ +还允许在变量使用之前才定义变量。

③编译程序不给自动变量赋予隐含的初值，故其初值不确定。因此，每次使用自动变量前，必须明确地赋初值。

④形参可以看成是函数的自动变量，作用域仅限于相应函数内。

⑤自动变量所使用的存储空间由程序自动地创建和释放。当函数调用时为自动变量创建存储空间，函数调用结束时将自动释放为其创建的存储空间。因此，自动变量随函数的调用而存在并随函数调用结束而消失，由一次调用到下一次调用之间不保存值。

（2）外部变量

①在函数外部定义的变量即为外部变量。

②外部变量的作用域是整个程序（全局变量）。

③在C+ +中，程序可以分别放在几个源文件上，每个文件可作为一个编译单位分别编译。外部变量只需在某个文件上定义一次，其他文件若要引用此变量时，应用extern加以说明。（外部变量定义时不必加extern关键字）。

④在同一文件中，若前面的函数要引用在其后面定义的外部（在函数之外）变量时，也应用extern加以说明。

⑤外部变量是由编译程序在编译时给其分配空间，属于静态分配变量，对于数值型（整型、浮点型和字符型）外部变量来说，其有隐含初值0。

引进外部变量的原因：其一是只要程序运行外部变量的值是始终存在的；其二是外部变量可以在所有函数间共享。

在C+ +中，可以使用外部变量，但是，必须要清楚使用外部变量的副作用。使用外部变量的函数独立性差，通常不能被移植到其他程序中，而且，如果多个函数都使用到某个外部变量，一旦出现问题，就很难发现问题是由哪个函数引起的。在C+ +中，尽量不用或少用外部变量，可使用参数在函数间进行数据的传递。

（3）静态变量

内部静态变量：

①在局部变量前加上“static”关键字就成为内部静态变量。

②内部静态变量仍是局部变量，其作用域仍在定义它的函数内。但该类型变量采用静态存储分配，当函数执行完，返回调用点时，该变量并不撤消，其值将继续保留，若下次再进入该函数时，其值仍然存在。内部静态变量有隐含初值0，并且只在编译时初始化一次。

外部静态变量：

①在函数外部定义的变量前加上“static”关键字便成了外部静态变量。

②外部静态变量的作用域为定义它的文件，即成为该文件的“私有”（private）变量，只有其所在文件上的函数可以访问该外部静态变量，而其他文件上的函数一律不得直接访问该变量，除非通过外部静态变量所在文件上的各种函数来对它进行操作，这也是一种实现数据隐藏的方式。

③与内部静态变量一样，外部静态变量也采用静态存储分配，有隐含初值0。

在C+ +中，除了支持C风格的内部和外部静态变量的使用之外，还可将类成员声明成static，它有着不同的含义。

（4）寄存器变量

①只有自动（局部）变量和函数参数可指定为寄存器存储类，它的作用域与生存期与自动变量完全相同。

②当指定的寄存器变量个数超过系统所能提供的寄存器数量时，多出的寄存器变量将视同自动变量。

 

③只限于int，char，short，unsigned和指针类型可使用register存储类。

④不能对寄存器变量取地址（即&操作）。

⑤使用寄存器变量可以提高存取速度，可将使用频率最高的变量说明成为寄存器变量。一般常用于说明循环变量。

由于硬件的快速发展，存储器（如内存）的性能有了很大的改进，因此，目前在实际应用中，使用register来说明变量的情况并不多。

2生存周期

（1）变量由编译程序在编译时给其分配存储空间（称为静态存储分配），并在程序执行过程中始终存在，这类变量包括全局变量、外部静态变量和内部静态变量。这类变量的生存周期与程序的运行周期相同，当程序运行时，该变量的生存周期随即存在，程序运行结束，变量的生存周期随即终止。

（2）变量由程序在运行时自动给其分配存储空间（称为自动存储分配），这类变量为函数（或块）中定义的自动变量。它们在程序执行到该函数（或块）时被创建，在函数（或块）执行结束时释放所用的空间。