C++ storage duration and specifiers
偶然在 vscode 的代码提示中看到了 thread_local 这个关键字, 心想 C++ 中什么时候提供了这种东西. 翻了下 cppreference 才知道早在 C++ 11 中就引入了这个修饰符, 用于声明线程生命周期. 趁此机会系统地看了下 C++ 变量的 4 种生命周期, 特此记录.
C++ 11 中提供四种变量存储周期, 分别是:
- automatic: 自动存储周期, 变量的存储空间会在其所处的代码块开始时分配, 并在结束时释放.
- static: 静态存储周期, 变量的存储空间在程序开始时分配, 并在结束时释放. 在程序运行周期中该变量只存在一个实例.
- thread: 线程存储周期, 变量的存储空间在其所属的线程启动时分配, 并在线程结束时释放. 每个线程中该变量都存在一个实例.
- dynamic: 动态存储周期, 变量存储空间的分配和释放由用户代码控制.
对于上述的存储周期, 在 C++ 中可以通过以下的 specifiers 显式地声明:
- no specifiers: automatic. 在 C++ 中所有变量默认是自动存储周期的, 除非是全局变量 (file scope or namespace scope), 或显式声明了
static/extern的变量. register: automatic.register修饰符只允许用在局部变量或函数参数上, 它是一种编译器建议, 语义是建议编译器将该变量存储在寄存器中作为一种优化. 此修饰符在 C++ 17 中已经废弃.static: static.static修饰符有多种语义, 用在 局部 变量的声明中表示该变量具有静态存储周期.extern: 不影响变量的存储周期, 只表示该变量 (符号) 具有 external linkage. 但是由于extern声明符只能用在全局变量或函数的 声明 中, 因此凡是被extern修饰的变量都具有 static 或 thread 存储周期.thread_local: thread.thread_local是 C++ 11 中引入的关键字, 用于修饰全局变量, 局部变量或 静态 成员变量. 表示该变量具有 thread 存储周期. 用在局部变量上时, 隐含有 static 语义. 用在全局变量上时, 可以和static或extern合用, 表示 internal/external linkage.