第九章 内存模型和名称空间

Posted 2020-10-09 sungnox

头文件中长包含的内容：

1. 函数原型

2. 使用#define或const定义的符号常量

3. 结构声明

4. 类声明

5. 模板声明

6. 内联函数的定义

 

C++存储方式是通过存储持续性、作用域和链接性来描述的。

编译器将分配固定的内存块来存储静态存储持续性变量，这些变量在整个程序执行期间一直存在。

如果没有显式地初始化静态变量，编译器将把它设置为0。

 

在代码块外部声明的变量默认为静态变量（使用static限定符修饰的变量链接性为内部，否则为外部）；

在代码块内部声明的变量默认为自动变量（使用static限定符修饰，使其变为静态变量，无链接性，作用域）。

 

使用关键字extern来声明以前定义过的外部变量。

相对于局部的自动变量，外部变量也称为全局变量。

在局部变量名前使用作用域解析运算符"::"，表示使用其全局版本。

 

存储说明符：

auto（在C++11中不再是说明符）

register（寄存器存储的自动变量）

static

extern

thread_local（C++11新增）

mutable（被其修饰的变量所在的结构体（或类）变量即使是const，此变量也能被修改）

 

C-V限定符

const（const全局变量的链接性为内部）

若程序员希望某个常量的链接性为外部，则可以使用关键字extern来覆盖默认的内部链接性。

volatile（若不将变量声明为volatile，编译器会将变量存储在寄存器中，这样保证了程序在多次调用同一变量后变量值不会发生变化（可能被硬件修改或多个程序共享数据）；

若将变量声明为volatile，编译器将不会进行这种优化）

 

函数的内存模型

所有函数的存储性都默认为静态的，链接性为外部的。

可以使用关键字extern和static来限定函数的链接性。

单定义规则规定在多文件程序中，只能有一个相同函数的定义；

但内联函数不受此限制（C++要求一个函数的所有内联定义都必须相同），可以把内联函数的链接性看成是内部的。

编译器先在程序文件中搜索函数定义，之后再到库中搜索。

 

语言链接性

语言链接性为另一种形式的链接性。链接程序要求每个不同的函数都有不同的符号名。

在C++中，同一个名称可能对应多个函数，必须将这些函数解释成不同的符号名称。

C++编译器执行名称校正或名称修饰，为重载函数生成不同的符号名称。

 

C语言链接性与C++语言链接性存在差异，

如果要在C++中使用C库中的预编译函数，可以使用函数原型来指出要使用的约定：

extern "C" void spiff(int);  //指出使用C库中的函数spiff()
extern void spiff(int);      //默认使用C++库
extern "C++" void spiff(int);//使用C++库

 

动态分配

使用new运算符初始化：

1. 为内置的标量类型分配空间并初始化

int *pi = new int (6);
int *pj = new double (6.666);

2. 初始化常规结构或数组（需要用大括号）

struct where 
{
    double x;
    double y;
    double z;     
}

where* pi = new where {28.1, 33,4, 52.1};//C++11

int *pj = new int [3] {1, 2, 3};//C++11

同样，列表也可用于单值初始化。

 

new失败时将引发异常std::bad_alloc。

 

new和new []运算符分别调用如下函数：

void* operator new(std::size_t);//void* 是空指针；std::size_t对应于合适的整型
void* operator new [] (std::size_t);

这些函数称作分配函数（alloction function）。

 

new运算符的一种变体称为定位new运算符，使用前必须包含头文件new。

 

名称空间

使用关键字namespace创建名称空间，默认情况下，名称空间中声明的名称的链接性为外部。

名称空间允许嵌套。

可以给名称空间创建别名：

namespace mfc = my_favorite_city;//让mfc成为my_favorite_city的别名

 

未命名名称空间的链接性为内部。