C++ 中的全局变量是存储在堆栈、堆还是两者都不存储？

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++ 中的全局变量是存储在堆栈、堆还是两者都不存储？

【英文标题】：Are global variables in C++ stored on the stack, heap or neither of them?

【发布时间】：2017-11-05 16:42:48

【问题描述】：

一开始我很确定正确的答案必须是“都不是”，因为全局变量存储在数据存储器中，但后来我找到了 Robert Lafore 的这本书，名为“C++ 中的面向对象编程” " 并且它明确指出，根据 C++ 标准，全局变量存储在堆上。现在我很困惑，无法真正弄清楚所提问题的正确答案是什么。

为什么全局变量会存储在堆上？我错过了什么？

编辑：Link to the book - 第 231 页

【问题讨论】：

" 并且它清楚地指出，根据 C++ 标准，全局变量存储在堆上" - 我真的怀疑它是否清楚地说明了这一点。贴出相关文字。

@NeilButterworth 我已经编辑了问题并添加了本书的链接，如果你想在那里查找的话。无论如何，它说 “如果您熟悉操作系统架构，您可能有兴趣知道局部变量和函数参数存储在堆栈上，而全局和静态变量存储在堆上。”我>

书错了。它们不存储在堆上。它们存储在数据段或 .bss 段中。

嗯，这当然不是真的。 C++ 没有明确说明它们的存储位置，但我知道没有实现将它们存储在堆上。

好的，谢谢你们的帮助。这真的让我很困惑。

【参考方案1】：

这本书在第 205 页是这样说的：

如果您熟悉操作系统架构，您可能有兴趣知道局部变量和函数参数存储在堆栈中，而全局变量和静态变量存储在堆中。

这绝对是书中的错误。首先，应该从存储时长的角度来讨论存储，就像 C++ 标准所做的那样：“堆栈”是指自动存储时长，而“堆”是指动态存储时长。 “堆栈”和“堆”都是分配策略，通常用于实现具有各自存储时长的对象。

全局变量具有静态存储期限。它们存储在与“堆”和“堆栈”分开的区域中。全局常量对象通常存放在“代码”段中，而非常量全局对象存放在“数据”段中。

【讨论】：

"Stack" 和 "heap" 肯定与存储时长有关，但事实并非如此。栈是一种适用于具有自动存储时长的对象的分配策略，而堆是一种适用于具有动态存储时长的对象的分配策略。 （当然，两者都不是真正适合具有静态存储持续时间的对象。）

我知道这对 elf 格式有效，但对其他格式也有效吗？

@AdrianRK 你的意思是“数据”和“代码”段？大多数格式都有用于类似目的的段，尽管名称通常不同（例如，“代码”段通常称为“文本”段）。

许多 C 工具链有两个用于全局变量的部分：一个（在 Unix 领域传统上称为“数据”）用于具有编译时常量初始值设定项的全局变量，另一个（传统上称为“BSS” ) 用于在运行时初始化的全局变量。可执行文件包含“数据”段中变量的实际初始值，但对于 BSS，它只需要说明它的大小。

@DarsenLu 甚至非常量的全局和静态对象（与全局相同，但名称可见性降低）也存储在堆栈之外。这就是为什么你的全局变量没有溢出堆栈。