链接和作用域(extern、static、auto)

默认的存储类是auto（自动），但你不会经常看到这个关键字，因为它是默认的，阴魂不散的！

 

自动变量存储在称为栈（stack）的临时内存里并有着最小的作用域，当程序执行到语句块或函数末尾的右花括号时，它们将被系统回收（栈回收），不复存在。

与auto不同的是static，static变量在程序的生命期内将一直保有它的值而不会消亡，因为它们是存储在静态存储区，生命周期为从申请到程序退出（和全局变量一样）。

第三种存储类是extern，它在有多个翻译单元时非常重要。这个关键字用来把另一个翻译单元里的某个变量声明为本翻译单元里的一个同名全局变量。

注意，编译器不会为extern变量分配内存，因为在其他地方已经为它分配过内存。

 

用extern关键字相当于告诉编译器：“请相信我，我发誓我知道这个变量在其他翻译单元里肯定存在，它只是没在这个文件里声明而已！”

还有一个存储类是register，它要求编译器把一个变量存储在CPU的寄存器里。但有着与自动变量相同的作用域。

register变量存储速度最快，但有些编译器可能不允许使用这类变量。

在使用编译器建议程序时，它实际上是由3个步骤构成：

1>执行预处理器指令;

2>把.cpp文件编译成.o文件;

3>把.o文件链接成一个可执行文件。

 

如今的编译器都是一次完成所有的处理，所以你看不到各个步骤

链接分为三种情况，凡是有名字的东西（函数、类、常量、变量、模板、命名空间，等等）必然属于其中之一：外连接（external），内链接（internal）和无链接（none）。

 

外链接的意思是每个翻译单元都可以访问这个东西（前提是只要它知道有这么个东西存在）。

普通的函数、变量、模板和命名空间都有外链接。

内链接的含义是：在某个翻译单元里定义的东西只能在翻译单元里使用，在任何函数以外定义的静态变量都有内链接。

// this.cpp   static int d = 8;//static表示该变量只存在于当前翻译单元中

 // that.cpp  static int d = 9;

这两个文件各有一个同名的变量，但它们是毫不相干的两样东西。

最后，在函数里定义的变量只存在于该函数的内部，根本没有任何链接（none）。

每个源文件都被称为一个翻译单元（translation unit，把源文件编译之后的单元），在某一个翻译单元里定义的东西在另一个翻译单元里使用正是链接发挥作用的地方。

 

一般不要在头文件中定义变量，只声明就行。如果非要定义，使用static就行(加上static 也是为了避免重复定义)。

实例解析：

//头文件：header.h

#ifndef HEADER_H#define HEADER_Hunsigned long returnfactorial(unsigned short num);/*一般不要在头文件中定义变量，只声明就行。如果非要定义，使用static就行(加上static 也是为了避免重复定义)*/static const unsigned short headerNum = 5;#endif//.cpp文件：that.cpp#include "stdafx.h"#include "header.h"unsigned short thatNum = 8;bool printMe = true;unsigned long returnfactorial(unsigned short num){unsigned long sum = 1;for (int i = 1; i <= num; i++){sum *= i;}if (printMe){return sum;}else{return 0;}}//源文件：this.cpp#include "stdafx.h"#include "header.h"using namespace std;/*用extern关键字相当于告诉编译器：“请相信我，我发誓我知道这个变量在其他翻译单元里肯定存在，它只是没在这个文件里声明而已！”实际山，变量thatNum在that.cpp中已经声明和定义了*/extern unsigned short thatNum;static bool printMe = false;int main(){unsigned short thisNum = 10;std::cout << thisNum << "! is equal to "<<returnfactorial(thisNum)<<std::endl;//10std::cout << thatNum << "! is equal to " << returnfactorial(thatNum) << std::endl;//8std::cout << headerNum << "! is equal to " << returnfactorial(headerNum) << std::endl;//5if (printMe){std::cout << "shuai" << std::endl;}return 0;}

最后，感谢小甲鱼提供本文的原理！