C/C++基础知识点

随着工作中琐事越来越多，静下来好好敲代码的时间越来越少，基础知识虽然简单，但常看常新，并记录下来共勉。

一、基础知识点

在C和C++中，内存分为多个区域，每个区域负责存储不同类型的数据。以下是对不同存储区域的简要说明：

存储内容：静态区域用于存储程序的全局变量、静态变量和常量（const修饰的变量）。这些变量的生命周期从程序开始到程序结束。
存储位置：静态变量和常量存储在静态数据区，通常包括：
- 全局变量：存储在静态数据区中，程序运行时一直存在。
- 静态局部变量：通过static关键字声明的局部变量，存储在静态数据区，不会在函数调用结束时销毁。
- 常量：如果常量是全局常量或者在程序中明确作为常量定义，它通常也存储在静态数据区。

存储内容：堆是程序运行时动态分配内存的区域。它主要用于存储通过malloc、new等动态内存分配函数分配的内存。堆中的内存需要手动释放（如通过free、delete）。
存储位置：堆中的内存位置是动态的，且程序可以在运行时随时进行分配和释放。因此，它适合存储大小不固定或者需要在运行时决定存储空间的数据结构（如链表、树等）。

存储内容：栈主要用于存储函数的局部变量、函数的返回地址以及函数的调用信息（如函数调用时保存的寄存器等）。当函数被调用时，栈会为该函数分配空间，函数返回时，栈空间会被自动释放。
存储位置：栈上的变量具有“自动存储持续性”，即它们的生命周期仅限于函数的调用周期。栈存储的变量通常是临时的、局部的变量。栈的内存分配和释放由编译器自动管理，不需要手动干预。

每个区域的存储方式和管理方式有所不同，栈和堆是由程序运行时进行管理的，而静态区域则在程序启动时分配并在程序退出时释放。

在C和C++中，全局变量、静态变量和常量有着不同的特性和用途。以下是它们的主要区别：

示例：

int globalVar = 10;  // 全局变量void foo() {globalVar = 20;  // 可以在函数中访问和修改全局变量
}

定义：静态变量是在函数内部或外部使用static关键字声明的变量。对于函数内部的静态变量，它的生命周期与程序的生命周期相同，但它的作用域仅限于函数内部。
生命周期：静态变量的生命周期从程序开始执行到程序结束，即使是局部静态变量，它也不会在函数调用结束时销毁。
作用域：
- 局部静态变量：仅限于声明它的函数内部，其他函数无法访问。
- 全局静态变量：作用域仅限于声明它的源文件，其他源文件无法访问（这时它是一个文件内部的全局变量，具有“内联”特性）。
存储位置：静态变量存储在静态数据区（BSS段或数据段）。
初始化：静态变量在程序启动时自动初始化为零，如果显式初始化则使用指定的值。

示例：

void foo() {static int counter = 0;  // 静态局部变量counter++;printf("Counter: %d\n", counter);
}

每次调用foo()时，counter会保留其上次的值，而不像普通局部变量那样每次进入函数时都会被重新初始化。

示例：

const int MAX_VALUE = 100;  // 常量，初始化后不能修改void foo() {// MAX_VALUE = 200;  // 错误，常量不能修改
}

特性	全局变量	静态变量	常量
定义位置	函数外部定义	函数内部或外部使用`static`关键字声明	使用`const`关键字或`#define`定义
生命周期	程序从开始到结束	程序从开始到结束	程序从开始到结束
作用域	程序中的任何地方都可以访问	仅限于函数或源文件	仅限于其声明的作用域
初始化	如果没有初始化，会被自动初始化为零	如果没有显式初始化，会自动初始化为零	必须在声明时初始化，并且不可修改
存储位置	静态数据区（BSS段或数据段）	静态数据区（BSS段或数据段）	静态数据区或只读数据区
是否可修改	可修改	可修改（局部静态变量，除非为常量）	不可修改