c++知识要点

1. c++关键字

   • static
     
     • 静态成员
       在类的定义中，static关键字声明对应的成员不属于某个类实例，而属于类本身。
     • 非静态成员
       控制名称的两个独立的性质：存储周期和linkage
   • const
     
     • const限定符用来声明non-local、non-volatile的变量时，如果没有声明为extern，则变量有internal linkage。

2. inline specifier
   完全在类、结构体、联合体重定义的函数，无论是成员函数或者非成员的友元函数，都隐式地是一个inline函数。inline函数或变量（since C++17）具有如下性质：

   • 程序中可能存在内联函数或者变量（since C++17）的多处定义，但是在不同的翻译单元中出现的定义需要都一样。
   • 内联函数或变量（since C++17）的定义，在访问的翻译单元内必须可见（在访问点处可见即可）。

3. Storage class specifiers
   如下关键字控制名称的两个独立的性质：存储周期和linkage

   1. 关键字
      
      • static：
        
        • static or thread storage duration and internal linkage
        • static只允许出现在对象声明（除了函数参数列表）、函数声明（除了在块作用域中）、无名union的声明中。
        • 当在类成员变量的声明中使用static时，它声明了静态成员。
        • 当在对象的声明中使用static时，它表明对象具有静态存储周期（static storage duration）（除了和thread_local一起使用时）。
        • 当在命名空间的定义中使用时，表明具有internal linkage。
      • extern
        
        • static or thread storage duration and external linkage
        • extern只允许出现在变量和函数（除了类成员或者函数的参数）的声明中。
        • 它表明了外部链接性（external linkage），并不影响存储周期，但是由于其不能在具有automatic存储周期对象的定义中使用，因而所有的extern对象都有static or thread durations。
        • 使用extern声明的变量，没有初始化，变量是没有定义的。
      • auto（until C++11）
        
        • automatic storage duration。
      • register（until C++17）
        
        • automatic storage duration。
      • thread_local （since C++11）
        
        • thread storage duration。
   2. Storage duration
      
      • automatic storage duration
        
        • 对象在代码块开始时分配空间，在代码块结束时销毁。
        • 除了声明具有static、extern 或者thread_local存储周期的变量外，都有automatic storage duration
      • static storage duration
        
        • 对象在程序开始时分配空间，在程序结束时销毁。
        • 只有一个对象的实例存在。
        • 在命名空间（包括全局命名空间）中声明的对象、使用static或extern声明的对象都有此存储周期
      • thread storage duration（since C++11）
        
        • 对象在线程开始时分配空间，在线程结束时销毁。
        • 每个线程中，都有一个属于线程的对象的实例。
        • 只有声明为thread_local的对象有此存储周期。
        • thread_local可以和static或extern一起出现。
      • dynamic storage duration
        
        • 每次使用动态内存分配函数时，对象分配空间和销毁。
   3. Linkage
      用来代表对象、引用、函数、类型、模板、命名空间或者值的名称，可能会有链接。如果一个名称有链接，它和其他scope中相同的名称指向了同一个实体。如果相同名称的变量、函数或者其他的实体，在不同的scope中声明，但是没有足够的链接，那么会生成这个实体的多个实例。
      
      • no linkage：只能在其所在的scope中被引用的名称。例如局部变量。
      • internal linkage：在当前翻译单元中，可以被所有scope所引用的名称。例如声明为static的变量和函数。
      • external linkage：在其他翻译单元中可以被引用的名称。具有external linkage的名称也有language linkage，使得其可以连接不同语言编写的翻译单元。例如声明为extern的变量。
   4. Static local variables
      
      • 在block scope中，使用static定义的变量拥有静态存储周期，但是是在其第一次定义处初始化（除非它的初始化是zero- or constant-initialization，这些初始化可以在第一次进入block时进行）。以后所有的调用，声明都会被跳过。
      • 如果初始化时抛出异常，变量会被认为没有初始化，在下一次执行到变量声明时会再次尝试对变量进行初始化。
      • 如果初始化过程递归进入变量所在的block块，为UB。
      • 对于block scope的static变量，会在程序退出时候析构，前提是初始化正确执行。
      • 同一个inline函数的所有定义中的函数局部静态实例，在一个翻译单元中会指向同一个实例。
      • 如果多个线程试图同时对同一个静态局部变量进行初始化时，初始化只会发生一次。（since C++11）

4. 类内变量初始化
   - static
   - non-static

5. Scope
   http://en.cppreference.com/w/cpp/language/scope