C++/變量

變量的生存期與連結性

生存期（storage duration）是指變量從生到死的時間。連結特性（linkage）是指名字在編譯單元以外是否引用到同一實體。

生存期（storage duration）包括：

• 自動生存期（automatic storage duration）：局部變量，從它的定義開始了生存期，它的定義所在的塊（block）的結束而終止了該變量的生存期。
• 線程生存期（thread storage duration）：線程創建時開始了變量的生存期，線程結束時終止變量的生存期
• 靜態生存期（static storage duration）：進程創建時開始了變量的生存期，進程結束時終止變量的生存期
• 動態生存期（dynamic storage duration）：顯式申請、釋放內存。

連結特性（linkage）包括：

• 內部連結性（internal linkage）：名字在當前編譯單元的各作用域中有效。下述在命名空間中聲明的名字具有內部連結性：聲明為static的變量、變量模板、函數、函數模板；const變量，且non-volatile non-template、non-inline、non-exported，沒有聲明為extern，此前也沒有聲明為外部連結性；匿名聯合的數據成員；匿名命名空間或其子空間中的一切名字，即使被聲明了extern，都是內部連結性。
• 外部連結性（external linkage）：名字在其他編譯單元中也可用於指向同一實體。
• 無連結性（no linkage）：塊作用域中聲明的名字，對下述情形，都是無連結性，即只能在該作用域中引用該名字：
  • 變量沒有明確聲明為extern(無論是否有static修改符)
  • 局部類與其成員函數
  • 塊作用域中聲明的其他名字，如typedefs, enumerations, enumerators

指示字static只用於對象聲明（但不能用於函數形參列表）、函數聲明（不能用於塊作用域）、匿名聯合的聲明。在類成員聲明，它聲明了一個靜態成員。在聲明對象時，它指出了靜態生存期，但如果與thread_local一起用，有不同含義；如果聲明是在命名空間作用域，它指出內部連結性。

指示字extern只用於變量與函數的聲明（不包含類成員或函數形參）。它指出了外部連結性，技術上不影響生存期，但它不能用於自動生存期對象，因此所有外部連結性對象都具有靜態或線程生存期。一個變量聲明使用了extern但沒有初始化，不被認為是變量的定義。

關鍵字thread_local只允許聲明對象在命名空間作用域、塊作用域或靜態數據對象。指示對象具有線程生存期。靜態數據對象只能具有外部連結性。額外的static指示字表明對象具有內部連結性。 額外的extern指示字表明對象具有外部連結性。