c/c++变量的存储位置，作用域，生命期

摘自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_560480d50100nuxs.html

变量可以分为：全局变量、静态全局变量、静态局部变量和局部变量。

按存储区域分，全局变量、静态全局变量和静态局部变量都存放在内存的静态存储区域，局部变量存放在内存的栈区。

按作用域分，全局变量在整个工程文件内都有效；静态全局变量只在定义它的文件内有效；静态局部变量只在定义它的函数内有效，只是程序仅分配一次内存，函数返回后，该变量不会消失；局部变量在定义它的函数内有效，但是函数返回后失效。

全局变量和静态变量如果没有手工初始化，则由编译器初始化为0。局部变量的值不可知。

1、局部静态变量

在局部变量之前加上关键字static

生命期：程序结束

2、全局静态变量

在全局变量之前加上关键字static

　生命期：程序结束

3、 静态函数

在函数的返回类型前加上关键字static，函数就被定义成为静态函数。

函数的定义和声明默认情况下是extern的，但静态函数只是在声明他的文件当中可见，不能被其他文件所用

4、静态数据成员

1） 内存中的位置：静态存储区

2） 初始化和定义：

<1> 静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。

<2> 静态数据成员在程序中只能提供一个定义，所以静态数据成员的初始化不能在类的头文件中。

3） 访问：

<1> 类对象名.静态数据成员

<2> 类类型名::静态数据成员

4） 说明：

a.static数据成员和普通数据成员一样遵public, protected, private 访问规则。

b.对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。静态数据成员被当作类的全局对象，无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类类型的所有对象共享访问。

5） 同全局对象相比，使用静态数据成员有两个优势：

<1> 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其他全局名字冲突的可能性。

<2> 可以实现信息隐藏。静态成员可以是private成员，而全局对象不能。

6 ） 静态数据成员的“唯一性”本质（独立于类的任何对象而存在的唯一实例），使他能够以独特的方式被使用，这些方式对于非static数据成员来说是非法的。

5、静态成员函数

1） 声明：在类的成员函数返回值之前加上关键字static，他就被声明为一个静态成员函数。静态成员函数不能声明为const或volatile，这与非静态成员函数不同。

2） 定义：出现在类体外的函数定义不能指定关键字static。

3） 作用：主要用于对静态数据成员的操作

4） 静态成员函数与类相联系，不与类的对象相联系。

5） 静态成员函数不能访问斐静态数据成员。因为非静态数据成员属于特定的类实例。

6） 静态成员函数没有this指针，因此在静态成员函数中隐式或显示的引用这个指针都将导致编译时刻错误。试图访问隐式引用this指针的非静态数据成员也会导致编译时刻错误。

7） 访问：可以用成员访问操作符(.)和箭头(->)为一个类对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以用限定修饰符名直接访问或调用静态成员函数，而无需声明类对象。

摘自：http://blog.163.com/starjj_embeded/blog/static/2045000512012213113440344/

在c中分为这几个存储区
1.栈 - 由编译器自动分配释放
2.堆 - 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收
3.全局区（静态区），全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变 量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。- 程序结束释放
4.另外还有一个专门放常量的地方。- 程序结束释放
在
函数体中定义的变量通常是在栈上，用malloc, calloc,
realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量，加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区（静态区）,在
所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效，不能extern到别的文件用，在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效

在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

1.栈，就 是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
2.堆，就 是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在 程序结束后，操作系统会自动回收。
3.自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似 的，不过它是用free来结束自己的生命的。
4.全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存 中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。
5.常量 存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改）



静态内存分配：

　　bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小。
　　data（已手动初始化的数据）段则为数据分配空间，数据保存在目标文件中。

全局变量和局部变量有什么区别?是怎么实现的?操作系统和编译器是怎么知道的?

局部变量:内部定义的非静态变量都是局部变量了

全局变量：在函数外部定义的非静态变量就是全局变量了

操作系统不需要知道谁是局部，谁是全局的。编译器根据变量定义的位置，类型来判断是全局的还是局部的变量

操作系统和编译器通过内存分配的位置来知道的全局变量分配在全局数据段，并且在程序被运行的时候就被加载。 编译器通过语法词法的分析，判断出是全局变量还是局部变量。如果是全局变量的话，编译器在将源代码翻译成二进制代码时就为全局变量分配好一个虚拟地址 (windows下0x00400000以上的地址，也就是所说的全局区)，所以程序在对全局变量的操作时是对一个硬编码的地址操做。

局部变量的话，编译时不分配空间，而是以相对于ebp或esp的偏移来表示局部变量的地址，所以局部变量内存是在局部变量所在的函数被调用时才真正分配。
以汇编的角度来看：函数执行时，局部变量在栈中分配，函数调用完毕释放局部变量对应的内存，另外局部变量可以直接分配在寄存器中。

操作系统通过变量的分配地址就可以判断出是局部变量和全局变量