存储持续性、作用域和链接性

作用域scope描述了名称在文件（翻译单元）的多大范围内可见。

链接性linkage描述了名称在不同单元间共享。链接为外部的名称可以在文件间共享，链接性为内部的名称只能由一个文件中的函数共享。自动变量的名称是没有链接性，因为他们不能共享。

在名字空间中声明的变量的作用域为整个名称空间，因此全局作用域是名称空间作用域的特例。

寄存器变量是一种形式的自动变量，因此其存储持续性为自动，作用域为局部，但没有链接性。关键字register提醒编译器，用户希望它通过使用CPU寄存器，而不是堆栈来处理特定的变量，从而提供变量访问的快速。这种提醒并不意味着编译器一定满足这种请求。比如寄存器已经被占用，或者寄存器无法存储所请求的类型。如果变量被存储在寄存器中，那么他就没有内存地址，因此不能将地址操作符用于寄存器变量。

void gromb(int *)  

int main()
{
    int x;
    register int y ;
   gromb(&x);
   gromb(&y);    //不能使用取地址符
  ...  

int global=1000;            //static静态持续性，外部链接，可在文件外面使用
static int one_file=50;    //static静态持续性，内部链接，只能在当前文件中使用
int main()
{
   ……
}
void fun1(int n)
{
   static int count = 0;//static静态持续性，无链接性，只在函数中使用
   int llama=0;
……
}
void fun2(int q)
{
  ……
}  

这里的global具有外部链接性，因此，在另一个文件file2.cpp可以直接使用他 ，但是在使用他之前，需要提供变量的external声明

//file2.cpp
#include "iostream"
using namespace std;
external int global;     //外部变量使用前必须声明  

void showExternal()
{
   cout << global <<endl;
}
 

这里尤其要注意的是声明的两种形式

定义声明（defining declaration)或简称为定义definition,它主要给变量分配存储空间。定义只能进行一次

重新声明或称为引用声明(referencing declaration)简称为声明declaration，它不给变量分配空间，只是扩展他得作用域，因此不能在引用声明中初始化变量。声明可以多次

external double warning = 0.5//不能给引用声明初始化  

仅当声明将变量分配存储空间时，即定义声明，才能在声明中初始化变量。

说明符和限定符

除了auto，register，static，extern之外，还有const，volatile，mutable

volatile关键字仅针对const起作用，他表明，即使程序代码没有对内存单元进行修改，，其值也可能发生变化。例如，一个指针指向某个硬件位置，其中包含了来自串行端口的时间或信息。在这种情况下，硬件（而不是程序）可能修改其中的内容。或者两个程序可能相互影响，共享数据。该关键字作用是改善编译器的优化能力，在读取某个变量时，将这个值缓存到寄存器中。这种优化假设变量的值在两次使用之间不会变化。

再谈const

假设将一组常量放在头文件中，多个文件包含该头文件。这会导致重复定义常量，因为他们是内部链接性的。只能将这些常量放在一个文件中，而其他文件必须使用extern来提供引用声明。另外，只有未使用extern关键字的声明才能进行初始化。由于外部定义的const数据的链接性是内部的，因此可以在所有文件中使用相同的声明。内部链接性还意味着，每个文件都有自己的一组常量，而不是所有文件共享一组常量。每个定义都是所属文件私有的，这就是能够将常量定义放在头文件中的原因。

如果出于某种原因，程序员希望某个常量的链接性为外部的，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  

这点与定义常规外部变量不同，常规外部变量定义时无需extern关键字。但这里需要，切记！

函数和链接性

函数的存储持续性都是静态的，即在整个程序执行期间都是一直存在。默认情况下，函数的链接性为外部的，即可以在文件中共享。要让程序在另一个文件中查找函数，该文件必须作为程序的组成部分被编译，或者是有链接程序搜索的库文件。）还可以使用关键字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。如果该文件的函数原型指出该函数是静态的，则编译器将只在该文件中查找函数定义；否则，编译器（包括链接程序）将在所有的程序文件中查找。如果找到两个定义，编译器将发出错误消息，因为每个外部函数只能有一个定义，如果在程序文件中没有找到，编译器将在库中搜索。这意味着如果定义了一个与库函数同名的函数，编译器将使用程序员定义的版本，而不是库函数。

语言链接性

链接程序要求每个不同的函数都有不同的符号名。在C语言中，一个名称只对应一个函数，因此很容易实现。为满足内部需求，C语言编译器，只能将spiff这样的函数翻译为_spiff，这种方法叫C语言链接性。但C++中，同一个名称的函数可能对应多个函数，必须将这些函数翻译成不同的符号名。因此，C++编译器指向名称矫正或名称修饰，为重载函数生成不同的符号名称。例如spiff(int )转换成_spiff_i，spiff(double,double)转化成_spiff_d_d。这种称为C++语言链接。

链接程序寻找与C++函数调用匹配的函数时，使用的方法与C语言不同，但如果要在C++程序中使用C库中预编译的函数，将出现什么情况？

假设

spiff(22)；//调用C库中的spiff(int)函数

它在C语言库中的符号名为_spiff，但C++查询约定的符号名_spiff_i。为解决这类问题，可以用函数原型来指出要使用的约定。

extern "C" void spiff(int );  //use c protocol for name look-up
extern void spoff(int) //use c++ protocol for name look-up
extern "C++" void spaff(int); //use c++ protocol for name look-up  

动态分配

通常，编译器使用3块独立的内存，一块用于静态变量（可能再细分，静态存储区），一块用于自动变量（栈）。一块用于动态存储（堆）。

请注意，使用new来设置指针的语句必须位于函数中，如果在函数外，就是静态存储，而静态存储，只能使用常量表达式来初始化静态存储变量。