[C++知识库][C++ Primer Plus]第九章内存模板和命名空间

单独编译

不要将函数定义或变量声明放在头文件中。例如如果在头文件包含一个函数定义，然后在其他两个文件中包含该头文件，则同一个程序将包含同一个函数的两个定义，除非函数是内联的，否则这将出错。

头文件中常包含的内容为：

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。

结构声明不创建变量，只是在源码文件中声明结构变量时，告诉编译器如何创建该结构变量.

模板声明不是将被编译的代码，他们指示编译器如何生成与源代码中的函数调用相匹配的函数定义

被声明为const的数据和内联函数有特殊的链接属性，因此可将其放在头文件中，而不会引起问题

#include文件包含：

如果文件名包含在尖括号中，则C++编译器将在存储标准头文件的主机系统的文件系统在查找；

如果文件名包含在双引号中，则编译器将首先查找当前的工作目录或源代码目录，如果没有在那里找到头文件，则将在标准位置查找。

Unix系统中编译由多个文件组成的C++程序：

1、执行编译两个源代码文件的UNIX命令

2、预处理器将包含的文件和源代码文件合并

3、编译器创建每个源代码文件的目标代码文件

4、链接程序将目标代码文件、库文件和启动代码合并，生成可执行文件。

存储持续性、作用域和链接性

C++有四种管理数据内存的方式：自动存储、静态存储、动态存储和线程存储（先不介绍）

1、自动存储：函数内部定义的常规变量使用自动存储空间，这种变量被称为自动变量，在函数结束时消亡，其作用域为包含它的代码块。自动变量存储在栈中，在执行代码块时，其中的变量讲一次加入到栈中，而在离开代码块时，将按相反的顺序释放这些变量。在程序执行的过程中，栈将不断地增大和缩小。

2、静态存储：静态存储是整个程序执行期间都存在的存储方式。使变量成为静态的方式有两种：一种是在函数外面定义它；另一种是声明变量时使用关键字static。

3、动态存储：new、delete、malloc、free提供了比自动变量和静态变量更灵活的方法，管理了一个内存池（在C++中被称为堆或自由存储空间）。

4、线程存储持续性：如果变量是使用关键字thread_local声明的，则其生命周期与所属的线程一样长。

程序使用两个指针来跟踪栈，一个指针指向栈底——栈开始的位置，另一个指针指向栈顶——下一个可用内存单元。但函数被调用时，其自动变量将被加入到栈中，栈顶指针指向变量后面的下一个可用的内存单元。函数结束时，栈顶指针被重置为函数被调用前的值，从而释放新变量使用的内存。

自动存储持续性：在函数中声明的函数参数和变量的存储持续性为自动，作用域为局部，没有链接性。

静态持续变量：C++为静态存储持续性变量提供3中链接性：1、外部链接性（可在其他文件中访问）；2、内部链接性（只能在当前文件中访问）；3、?无链接性（只能在当前函数或代码块中访问）。这三种链接性都在整个程序执行期间存在。

头文件中定义的静态全局变量，每个使用它的源文件都会为其分配内存空间，且地址都不一样，所以不要在头文件中定义变量。
不要在头文件内定义全局变量，直接在头文件中定义全局变量，然后有多个文件包含这个头文件时，编译通过不了，提示重复定义变量
常量在头文件中进行声明时，在其他文件中使用extern进行引用就能直接使用，具有内部全局连接性，只有不含有extern的常量才可以初始化，且每个文件的常量都不是同一个地址的。如果希望常量具有外部链接性，则可以使用extern关键字来覆盖默认的内部链接性：

extern const int states = 50;

所有函数的存储持续性都是自动为静态的，即在整个程序执行期间都一直存在。默认函数链接性为外部的。可在函数原型中使用关键字extern来指出函数是在另一个文件中定义的。可通过static将函数的链接性设置为内部的，使之只能在一个文件中使用。必须同时在原型和函数定义汇总使用该关键字。?内联函数的定义可以放在头文件内，非内联函数不可。

由于静态变量的数目在程序运行期间是不变的，因此程序分配固定的内存块来存储所有的静态变量?，这些变量在整个程序执行期间一直存在。如果没有显示初始化静态变量，编译器默认设置为0。? 默认情况下全部变量的链接性为外部的，而const全局变量的链接性为内部的。

int global = 1000;               //外部链接性的静态变量
static int one_file = 50;        //内部链接性的静态变量
int main()
{
    return 0;
}

void func(int n)
{
    static int count = 0;        //无链接性的静态变量
}