【筆記】【C++】【基礎語法】作用域（scope）、持續時間（duration）和鏈接（linkage）

最近正在復習+學習C++（查漏補缺ing）。記錄一下學習所得。希望能將所學都整理成一系列的筆記和博客。優先記錄到自己的筆記中，有空就搬運到博客。

學習參考網站：learncpp 7.1-7.12

這次學習的內容是：作用域、持續時間和鏈接。這三個概念和變量或標識符（包含變量、類型和函數）有著密切的關系。

1. 作用域（scope）

主要用來指明變量起作用的范圍。
作用域主要有兩類：塊作用域（局部作用域）和文件作用域（全局作用域）

• 塊作用域：標識符只在當前所在的塊中可見。例如局部變量、函數參數、在塊內聲明的程序定義的類型定義（例如枚舉和類）。
• 文件作用域：標識符在當前所在文件的整個范圍內都可見。例如全局變量、函數、在命名空間內或全局范圍內聲明的程序定義的類型定義（例如枚舉和類）

2. 持續時間 （duration）

持續時間（duration）（不知道這個的專業術語叫什么，目前都先叫持續時間。）指的是變量創建到銷毀的整個持續時間

持續時間可以分為三類：自動持續時間、靜態持續時間和動態持續時間.

• 自動持續時間：變量從聲明時創建，到當前塊的末尾銷毀。例如函數形參，局部變量。
• 靜態持續時間：變量從程序開始時創建，一直到程序結束時銷毀。例如全局變量、靜態局部變量。
• 動態持續時間：變量由程序員決定創建和銷毀。例如動態分配的變量。

不同的持續時間也可以表現出不同類型的變量的一個生命周期。

3. 鏈接（linkage）

鏈接用于標識當前標識符（變量、類型或函數）是否可以在其他文件中可見。

鏈接有三種：無鏈接、內部鏈接和外部鏈接。

• 無鏈接：表明該標識符獨一無二，不會被鏈接使用。例如局部變量、在塊內聲明的程序定義的類型標識符（例如枚舉和類）。
• 內部鏈接：表明該標識符只會在當前文件中使用，其他文件中無法訪問該標識符。例如靜態全局變量（已初始化或未初始化）、靜態函數、全局變量、未命名的命名空間及其中定義的任何內容。
• 外部鏈接：表明該標識符會在其他文件中使用。例如非靜態函數、非常量全局變量（已初始化或未初始化）、全局變量、內聯 const 全局變量、命名空間。

4. 總結

類型	例子	作用域	持續時間	鏈接	筆記
局部變量	int x;	塊作用域	自動持續時間	無鏈接
靜態局部變量	static int s_x;	塊作用域	靜態持續時間	無鏈接
動態局部變量	int* x { new int{} };	塊作用域	動態持續時間	無鏈接
函數參數	void foo(int x);	塊作用域	自動持續時間	無鏈接
內部 non-const 全局變量	static int g_x;	文件作用域	靜態持續時間	內部鏈接	可以已初始化或未初始化
外部 non-const 全局變量	int g_x;	文件作用域	靜態持續時間	外部鏈接	可以已初始化或未初始化
內聯 non-const 全局變量 （C++17）	inline int g_x;	文件作用域	靜態持續時間	外部鏈接	可以已初始化或未初始化
內部常量全局變量	constexpr int g_x { 1 };	文件作用域	靜態持續時間	內部鏈接	必須初始化
外部常量全局變量	extern const int g_x { 1 };	文件作用域	靜態持續時間	外部鏈接	必須初始化
內聯常量全局變量 （C++17）	inline constexpr int g_x { 1 };	文件作用域	靜態持續時間	外部鏈接	必須初始化