C++内存模型

一、存储持续性

C++使用四种不一样方案来存储数据，它们的区别在于数据在内存中保留的时间，也叫作存储持续性

（1）自动存储持续性

　　在函数定义中声明的变量，包括函数参数。

（2）静态存储持续性

　　在函数定义外和使用关键字static定义的变量。它们在程序整个运行过程当中都存在。

（3）线程存储持续性

　　在C++11中，若是使用关键字thread_local声明变量，则变量生命期和所属线程同样长。

（4）动态存储持续性

　　使用new运算符分配内存的数据。

二、做用域和连接性

做用域描述了名称在文件的多大范围内可见。包括函数定义或者代码块内可见、当前文件内可见和整个程序可见。连接性描述了名称如何在不一样单元间共享。连接性为外部的名称可在文件间共享，连接性为内部的名称只能在当前文件中共享。自动变量的名称没有连接性，由于它们不能共享。做用域和连接性的意思同样。

三、静态存储持续性变量的做用域和连接性

静态存储持续性地变量在程序运行过程当中在内存中都存在，静态变量默认被初始化为0，包括三种做用域和连接性

（1）外部连接性（做用域为整个程序）

在函数或者代码块外面声明的变量，也称为外部变量

（2）内部连接性（做用域为当前文件）

在函数或者代码块外面声明，而且使用static限定符的变量

（3）无连接性（做用域为当前函数或者代码块）

在函数或者代码块内部声明，而且使用static限定符的变量

四、单定义规则

同一个变量，只能有一次定义和初始化。C++提供了两种变量声明，一种为定义声明（defining declaration），简称定义，它为变量分配存储空间；一种为引用声明（referencing declaration），简称声明，它不给变量分配存储空间。引用声明使用关键字extern。外部连接性变量能够在头文件中进行声明，在源文件中进行定义和初始化，其余文件只要引用该头文件便可以访问该变量。内部连接性变量通常在源文件中定义变量，可是在头文件中定义变量也不影响，由于它的做用域为当前文件，若是两个源文件都引用该头文件，那么在两个文件中都将分别定义一个变量，分配两块内存。

五、const外部变量

默认状况下全局变量的连接性为外部的，加上const修饰符后，连接性为内部的。若是但愿const修饰的常量连接性为外部的，则使用extern来修饰，例如extern const int i = 10。和外部变量不一样，外部常量定义和声明必须都加extern修饰符。

六、函数和连接性

函数的存储持续性为静态的，连接性默认为外部的。能够在源文件中定义函数，在头文件中使用extern声明函数，固然extern能够省略。须要在函数定义和声明添加static关键字将函数的连接性变为内部的。非内联函数默认也要知足单定义规则，内联函数不受这一约束。

七、语言的连接性

连接程序要求每一个函数都有不一样的符号名。在C语言中，一个名称只对应一个函数，很容易实现。通常C语言编译器可能将fun这样的函数翻译为_fun。这种方法被称为C语言连接性。C++语言由于重载的使用，一个名称能够对应多个函数。C++编译器须要执行名称矫正或者名称修饰，为重载函数生成不一样的符号名。例如，可能将fun(int)转换为_fun_i，将fun(double,double)转换为_fun_d_d，这种方法被称为C++语言连接性。若是在C++语言中使用C语言编译的库，则由于语言连接性不一样，连接器没法寻找正确的函数符号，须要指定连接器按照C语言连接性去寻找函数符号。例如：

extern "C" void fun(int);

通常若是编译的C库不只供C程序调用，也供C++程序使用，能够在C库头文件中添加以下代码

#ifdef __cplusplus       //若是采用了C++，以下代码使用C编译器
    extern "C" {            //在C语言中添加extern "C"会报错，由于这是C++语言的语法
#endif
/*C语言头文件*/
#ifdef __cplusplus      //结束使用C编译器
    }
#endif