C++学习笔记【六】—— 存储类

Auto

声明变量时根据初始化表达式自动推断该变量的类型、声明函数时函数返回值的占位符。
C++11已弃用。

auto f=3.14;      //double
auto s("hello");  //const char*
auto z = new auto(9); // int*
auto x1 = 5, x2 = 5.0, x3='r';//错误，必须是初始化为同一类型

register

定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 ‘&’ 运算符（因为它没有内存位置）。{ register int miles; }

static

• 局部变量
  static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。
• 全局变量
  当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。
• 类
  • 静态数据成员
    在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。
    静态成员在类的所有对象中是共享的。如果不存在其他的初始化语句，在创建第一个对象时，所有的静态数据都会被初始化为零。我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中，但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符::来重新声明静态变量从而对它进行初始化，如下面的实例所示。

class Box
{
public:
    static int objectCount;
    // 构造函数定义
    Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
    {
        cout <<"Constructor called." << endl;
        length = l;
        breadth = b;
        height = h;
        // 每次创建对象时增加 1
        objectCount++;
    }
    double Volume()
    {
        return length * breadth * height;
    }
private:
    double length;     // 长度
    double breadth;    // 宽度
    double height;     // 高度
};
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
int main(void)
{
    cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;
    Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
    Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2
    // 输出对象的总数
    cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;

	return 0;
}

可以看出，类box在没有实例化之前，就可以访问objectCount这一静态成员数据。
结论：
1 类没有实例化之前，只要静态成员数据被初始化了，就可以访问，意味着已经在内存中存在
2 如果不存在其他的初始化语句，在创建第一个对象时，所有的静态数据都会被初始化为零。
3 如果这个静态成员是结构体，可以直接用{}初始化。
4.如果这个静态成员是public的，那么它可以被其他类访问并改变值。如果它是private的，那么它只能被类内的函数访问并使用。
这个初始化使用的示例见上传的代码包：
https://download.csdn.net/download/xiaodouhao123456/12702003

• 静态函数成员
  如果把函数成员声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。
  静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用，静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。
  静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。静态成员函数有一个类范围，他们不能访问类的 this 指针。您可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

extern

提供一个全局变量/函数的引用，全局变量/函数对所有的程序文件都是可见的。当您使用 ‘extern’ 时，对于无法初始化的变量/函数，会把变量/函数名指向一个之前定义过的存储位置。

mutable

mutable 说明符仅适用于类的对象，这将在本教程的最后进行讲解。它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。

thread_local 存储类

使用 thread_local 说明符声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。 变量在创建线程时创建，并在销毁线程时销毁。 每个线程都有其自己的变量副本。
thread_local 说明符可以与 static 或 extern 合并。
可以将 thread_local 仅应用于数据声明和定义，thread_local 不能用于函数声明或定义。用法如下：
在下面的例子中，计算机就会为每个线程开辟一个变量rage的存储空间。

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <mutex>
thread_local unsigned int rage = 1; 
std::mutex cout_mutex;
void increase_rage(const std::string& thread_name)
{
    ++rage; // modifying outside a lock is okay; this is a thread-local variable
    std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);
    std::cout << "Rage counter for " << thread_name << ": " << rage << '\n';
}
int main()
{
    std::thread a(increase_rage, "a"), b(increase_rage, "b");
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);
        std::cout << "Rage counter for main: " << rage << '\n';
    }
    a.join();
    b.join();
}

其输出为：

Rage counter for a: 2
Rage counter for main: 1
Rage counter for b: 2