C++中四种对象生存期和作用域以及static的用法总结分析

一、四种对象生存期和作用域

栈对象
隐含调用构造函数（程序中没有显式调用）

堆对象
隐含调用构造函数（程序中没有显式调用），要显式释放

全局对象、静态全局对象

全局对象的构造先于main函数

已初始化的全局变量或静态全局对象存储于.data段中

未初始化的全局变量或静态全局对象存储于.bss段中

静态局部对象

已初始化的静态局部变量存储于.data段中

未初始化的静态局部变量存储于.bss段中


代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
    Test(int n) : n_(n)
    {
        cout << "Test " << n_ << " ..." << endl;
    }
    ~Test()
    {
        cout << "~Test " << n_ << " ..." << endl;
    }
private:
    int n_;
};
int n;          // 未初始化的全局变量，初始值为0。n存储于.bss段中。(block started by symbol)
int n2 = 100;   // 已初始化的全局变量，初始值为100。n2存储于.data段中。
Test g(100);        // 全局对象的构造先于main函数
static Test g2(200);
int main(void)
{
    cout << "Entering main ..." << endl;
    Test t(10);     // 栈上创建的对象，在生存期结束的时候自动释放
    {
        Test t(20);
    }
    {
        Test *t3 = new Test(30);        // 堆上创建的对象，要显式释放
        delete t3;
    }
    {
        static int n3;          // n3存储于.bss段中      （编译期初始化）
        static int n4 = 100;    // n4存储于.data段中 （编译期初始化）
        static Test t4(333);    // t4对象运行期初始化   .data段
    }
    cout << "Exiting main ..." << endl;
}

二、static 用法总结
1. 用于函数内部修饰变量，即函数内的静态变量。这种变量的生存期长于该函数，使得函数具有一定的“状态”。使用静态变量的函数一般是不可重入的，也不是线程安全的，比如strtok(3)。

2. 用在文件级别（函数体之外），修饰变量或函数，表示该变量或函数只在本文件可见，其他文件看不到也访问不到该变量或函数。专业的说法叫“具有internal linkage”（简言之：不暴露给别的translation unit）。

C语言的这两种用法很明确，一般也不容易混淆。

由于C++引入了类，在保持与C语言兼容的同时，static关键字又有了两种新用法：
3.用于修饰类的数据成员，即所谓“静态成员”。这种数据成员的生存期大于class的对象（实例/instance）。静态数据成员是每个class有一份，普通数据成员是每个instance 有一份。

4. 用于修饰class的成员函数，即所谓“静态成员函数”。这种成员函数只能访问静态成员和其他静态成员函数，不能访问非静态成员和非静态成员函数。

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