解析C++中的5个存储类的作用

存储类定义 C++ 程序中变量/函数的范围（可见性）和生命周期。这些说明符放置在它们所修饰的类型之前。下面列出 C++ 程序中可用的存储类：

• auto
• register
• static
• extern
• mutable

存储类说明符可以分为两个存储类：自动存储类(autmatic storage class)和静态存储类(static storage class)。关键字auto和regtster用来声明自动存储类变量。这种变量在进入声明的块时生成，在块活动期间存在，在退出这个块时删除。

只有变量能作为自动存储类。函数的局部变量和参数通常是自动存储类。存储类说明符auto显式声明变量为自动存储类。例如，下列声明表示float变量x和y是自动存储类的局部变量，即只在定义该变量的函数体中存在：

auto float x，y；

局部变量默认为自动存储类，因此关键字auto很少使用。
register声明通常是不需要的。如今的优化编译器通常能识别经常使用的变量，并决定将其教在寄存器中而不需要程序员进行register声明。
关键字extern和static是用来声明静态存储类变量和函数的标识符。这种变量从程序开始执行时就存在。对于变量，程序开始执行时就分配和初始化存储空间；对于函数，从程序开始执行时就存在函数名。但是，尽管变量和函数名从程序开始执行时起就存在，但这并不是说这些标识符可以在整个程序中使用。
静态存储类有两种标识符：外部标识符(如全局变量和函数名)与存储类说明符Static中声明的局部变量。全局变量和函数名默认为存储类说明符extern。全局变量生成时将变量声明放在任何函数定义之外．在整个程序执行期间保存该全局变量的值。全局变量和函数可以由文件中已声明或定义的任何函数引用。

下面我们具体来看一下：
auto 存储类

auto 存储类是所有局部变量默认的存储类。

{
  int mount;
  auto int month;
}

上面的实例定义了两个带有相同存储类的变量，auto 只能用在函数内，即 auto 只能修饰局部变量。

register 存储类

register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。

{
  register int miles;
}

寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。
static 存储类

static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。
static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。
在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。

#include <iostream>

// 函数声明
void func(void);

static int count = 10; /* 全局变量 */

main()
{
  while(count--)
  {
    func();
  }
  return 0;
}
// 函数定义
void func( void )
{
  static int i = 5; // 局部静态变量
  i++;
  std::cout << "i is " << i ;
  std::cout << " and count is " << count << std::endl;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

i is 6 and count is 9
i is 7 and count is 8
i is 8 and count is 7
i is 9 and count is 6
i is 10 and count is 5
i is 11 and count is 4
i is 12 and count is 3
i is 13 and count is 2
i is 14 and count is 1
i is 15 and count is 0

extern 存储类

extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 'extern' 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。
当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。
extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候，如下所示：
第一个文件：main.cpp

#include <iostream>

int count ;
extern void write_extern();

main()
{
  count = 5;
  write_extern();
}

第二个文件：support.cpp

#include <iostream>

extern int count;

void write_extern(void)
{
  std::cout << "Count is " << count << std::endl;
}

在这里，第二个文件中的 extern 关键字用于声明已经在第一个文件 main.cpp 中定义的 count。现在 ，编译这两个文件，如下所示：

$g++ main.cpp support.cpp -o write

这会产生 write 可执行程序，尝试执行 write，它会产生下列结果：

$./write
5

mutable 存储类

mutable 说明符仅适用于类的对象，这将在本教程的最后进行讲解。它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。