C++中静态变量何时分配内存？

Question

C++中静态变量何时分配内存？

c++memorystaticinitialization

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我是一个C++的新手，现在遇到了一个问题。

我在一本书中看到，当创建了一个类的对象后，静态变量就被分配了内存。那么，如果我将这个静态变量声明为全局的，它会在什么时候被初始化呢？

此外，我也在一些文章中读到过，静态变量被分配在堆上，它们不依赖于对象的构造...这是真的吗？如果是，请向我解释内存初始化的步骤，我需要帮助。

非常感谢！

- Ishi

3个回答

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静态变量不会存储在堆中。

未初始化的静态变量存储在BSS段中。

已初始化的静态变量存储在Data Segment中。

您可以阅读这篇文章，其中对此进行了很好的解释：http://duartes.org/gustavo/blog/post/anatomy-of-a-program-in-memory

- bits

标准是否规定全局变量的存储方式？如果是，我想要一个标准的参考。 - Martin York

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在程序启动时（main函数之前），将为您的静态全局变量分配内存。

我对第二个问题毫无头绪。

- Quonux

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- zvrba · Accepted Answer

首先，请停止在C和C++中考虑全局变量，否则你将会持续处于困惑状态。该问题比如Python或Pascal等语言更加复杂，因此你不能仅使用一个单词来表示概念。

其次，“堆”和“栈”不存在 —— 它们属于操作系统和CPU的细节，与抽象的C++语言规范无关。

现在，变量有1)作用域，2)链接性和3)存储类别。使用static关键字可以影响这三个方面，具体取决于你在何处使用它。

作用域：变量声明的位置。如果在函数内部，则为函数作用域；如果在函数外部，则为文件作用域（你可能称之为“全局变量”）。

链接性：变量是否可以从其他编译单元中访问（当程序由多个源文件组成时相关）。

存储类别：

静态变量在程序启动时以实现定义的方式分配，并在程序结束前存在。它们不能被“释放”或“重新分配”。（像其他人提到的BSS和DATA段一样，这是典型的实现方法）。

自动变量仅存在于函数作用域中，它们在函数进入时分配（可能初始化）（通常在CPU的栈上），并在函数退出时销毁。

动态存储类别是你可能称之为“堆”的东西。这些变量的存储直接通过malloc/free或new/delete进行操作。静态变量的存储方式与动态存储完全不同，并且这两种存储方式基本上是不兼容的。

例如：

===
// ALL file-scope variables have static storage class
int global1;        // file-scope, external linkage
static int global2; // file-scope, internal linkage

void f()
{
  static int x;     // static storage class, function-scope
  int y;            // automatic storage class, function-scope

  free(&x);         // ILLEGAL, WILL CRASH!
  free(&y);         // DITTO!
  free(&global1);   // DITTO!
}
===

现在，所有具有静态存储类（global1、global2和x）的变量都在程序启动之前分配并初始化。如果您没有指定初始值，则它们会以未指定的顺序进行默认初始化。（对于基本类型，这仅意味着填充零）。

静态变量仅在程序退出时释放。这意味着，在函数f中的“x”将仅被初始化一次（在程序启动时），并且它将保留在函数调用之间的值（与y相反，在每个函数入口分配并在每个函数退出时解除分配，因此也破坏其值）。请注意，在函数内使用静态变量与多线程和可重入性非常不兼容，除非您非常了解自己在做什么。