C++內存模型

一、存儲持續性

C++使用四種不一樣方案來存儲數據，它們的區別在於數據在內存中保留的時間，也叫作存儲持續性

（1）自動存儲持續性

　　在函數定義中聲明的變量，包括函數參數。

（2）靜態存儲持續性

　　在函數定義外和使用關鍵字static定義的變量。它們在程序整個運行過程當中都存在。

（3）線程存儲持續性

　　在C++11中，若是使用關鍵字thread_local聲明變量，則變量生命期和所屬線程同樣長。

（4）動態存儲持續性

　　使用new運算符分配內存的數據。

二、做用域和連接性

做用域描述了名稱在文件的多大範圍內可見。包括函數定義或者代碼塊內可見、當前文件內可見和整個程序可見。連接性描述了名稱如何在不一樣單元間共享。連接性爲外部的名稱可在文件間共享，連接性爲內部的名稱只能在當前文件中共享。自動變量的名稱沒有連接性，由於它們不能共享。做用域和連接性的意思同樣。

三、靜態存儲持續性變量的做用域和連接性

靜態存儲持續性地變量在程序運行過程當中在內存中都存在，靜態變量默認被初始化爲0，包括三種做用域和連接性

（1）外部連接性（做用域爲整個程序）

在函數或者代碼塊外面聲明的變量，也稱爲外部變量

（2）內部連接性（做用域爲當前文件）

在函數或者代碼塊外面聲明，而且使用static限定符的變量

（3）無連接性（做用域爲當前函數或者代碼塊）

在函數或者代碼塊內部聲明，而且使用static限定符的變量

四、單定義規則

同一個變量，只能有一次定義和初始化。C++提供了兩種變量聲明，一種爲定義聲明（defining declaration），簡稱定義，它爲變量分配存儲空間；一種爲引用聲明（referencing declaration），簡稱聲明，它不給變量分配存儲空間。引用聲明使用關鍵字extern。外部連接性變量能夠在頭文件中進行聲明，在源文件中進行定義和初始化，其餘文件只要引用該頭文件便可以訪問該變量。內部連接性變量通常在源文件中定義變量，可是在頭文件中定義變量也不影響，由於它的做用域爲當前文件，若是兩個源文件都引用該頭文件，那麼在兩個文件中都將分別定義一個變量，分配兩塊內存。

五、const外部變量

默認狀況下全局變量的連接性爲外部的，加上const修飾符後，連接性爲內部的。若是但願const修飾的常量連接性爲外部的，則使用extern來修飾，例如extern const int i = 10。和外部變量不一樣，外部常量定義和聲明必須都加extern修飾符。

六、函數和連接性

函數的存儲持續性爲靜態的，連接性默認爲外部的。能夠在源文件中定義函數，在頭文件中使用extern聲明函數，固然extern能夠省略。須要在函數定義和聲明添加static關鍵字將函數的連接性變爲內部的。非內聯函數默認也要知足單定義規則，內聯函數不受這一約束。

七、語言的連接性

連接程序要求每一個函數都有不一樣的符號名。在C語言中，一個名稱只對應一個函數，很容易實現。通常C語言編譯器可能將fun這樣的函數翻譯爲_fun。這種方法被稱爲C語言連接性。C++語言由於重載的使用，一個名稱能夠對應多個函數。C++編譯器須要執行名稱矯正或者名稱修飾，爲重載函數生成不一樣的符號名。例如，可能將fun(int)轉換爲_fun_i，將fun(double,double)轉換爲_fun_d_d，這種方法被稱爲C++語言連接性。若是在C++語言中使用C語言編譯的庫，則由於語言連接性不一樣，連接器沒法尋找正確的函數符號，須要指定連接器按照C語言連接性去尋找函數符號。例如：

extern "C" void fun(int);

通常若是編譯的C庫不只供C程序調用，也供C++程序使用，能夠在C庫頭文件中添加以下代碼

#ifdef __cplusplus       //若是採用了C++，以下代碼使用C編譯器
    extern "C" {            //在C語言中添加extern "C"會報錯，由於這是C++語言的語法
#endif
/*C語言頭文件*/
#ifdef __cplusplus      //結束使用C編譯器
    }
#endif