隨著工作中瑣事越來越多，靜下來好好敲代碼的時間越來越少，基礎知識雖然簡單，但常看常新，并記錄下來共勉。
一、基礎知識點
1. 內存區域中數據管理
在C和C++中，內存分為多個區域，每個區域負責存儲不同類型的數據。以下是對不同存儲區域的簡要說明：
（1）靜態區域（Static Memory）
- 存儲內容：靜態區域用于存儲程序的全局變量、靜態變量和常量（
const修飾的變量）。這些變量的生命周期從程序開始到程序結束。 - 存儲位置：靜態變量和常量存儲在靜態數據區，通常包括：
- 全局變量：存儲在靜態數據區中，程序運行時一直存在。
- 靜態局部變量：通過
static關鍵字聲明的局部變量，存儲在靜態數據區，不會在函數調用結束時銷毀。 - 常量：如果常量是全局常量或者在程序中明確作為常量定義，它通常也存儲在靜態數據區。
（2） 堆（Heap）
- 存儲內容：堆是程序運行時動態分配內存的區域。它主要用于存儲通過
malloc、new等動態內存分配函數分配的內存。堆中的內存需要手動釋放（如通過free、delete）。 - 存儲位置：堆中的內存位置是動態的，且程序可以在運行時隨時進行分配和釋放。因此，它適合存儲大小不固定或者需要在運行時決定存儲空間的數據結構（如鏈表、樹等）。
（3） 棧（Stack）
- 存儲內容：棧主要用于存儲函數的局部變量、函數的返回地址以及函數的調用信息（如函數調用時保存的寄存器等）。當函數被調用時，棧會為該函數分配空間，函數返回時，棧空間會被自動釋放。
- 存儲位置：棧上的變量具有“自動存儲持續性”，即它們的生命周期僅限于函數的調用周期。棧存儲的變量通常是臨時的、局部的變量。棧的內存分配和釋放由編譯器自動管理，不需要手動干預。
總結：
- 靜態區域：全局變量、靜態變量、常量。
- 堆：動態分配的內存（通過
malloc、new等）。 - 棧：函數局部變量、函數調用信息。
每個區域的存儲方式和管理方式有所不同，棧和堆是由程序運行時進行管理的，而靜態區域則在程序啟動時分配并在程序退出時釋放。
2. 全局變量、靜態變量、常量的區別
在C和C++中，全局變量、靜態變量和常量有著不同的特性和用途。以下是它們的主要區別：
（1） 全局變量（Global Variables）
- 定義：全局變量是在所有函數外部定義的變量，通常定義在源文件的最外層。
- 生命周期：全局變量的生命周期從程序開始執行到程序結束。
- 作用域：全局變量的作用域是整個程序，任何函數都可以訪問和修改全局變量。
- 存儲位置：全局變量通常存儲在靜態數據區（BSS段或數據段），并且在程序開始時被初始化。
- 初始化：如果沒有顯式初始化，全局變量會被自動初始化為零（對于基本數據類型）。
示例：
int globalVar = 10; // 全局變量void foo() {globalVar = 20; // 可以在函數中訪問和修改全局變量
}
（2） 靜態變量（Static Variables）
- 定義：靜態變量是在函數內部或外部使用
static關鍵字聲明的變量。對于函數內部的靜態變量，它的生命周期與程序的生命周期相同，但它的作用域僅限于函數內部。 - 生命周期：靜態變量的生命周期從程序開始執行到程序結束，即使是局部靜態變量，它也不會在函數調用結束時銷毀。
- 作用域：
- 局部靜態變量：僅限于聲明它的函數內部，其他函數無法訪問。
- 全局靜態變量：作用域僅限于聲明它的源文件，其他源文件無法訪問（這時它是一個文件內部的全局變量，具有“內聯”特性）。
- 存儲位置：靜態變量存儲在靜態數據區（BSS段或數據段）。
- 初始化：靜態變量在程序啟動時自動初始化為零，如果顯式初始化則使用指定的值。
示例：
void foo() {static int counter = 0; // 靜態局部變量counter++;printf("Counter: %d\n", counter);
}
每次調用foo()時，counter會保留其上次的值，而不像普通局部變量那樣每次進入函數時都會被重新初始化。
（3） 常量（Constants）
- 定義：常量是指值在程序運行時不能修改的變量。常量可以使用
const關鍵字來聲明，或者使用#define宏定義。 - 生命周期：常量的生命周期通常與它所在的程序區域相同，通常存儲在只讀數據區或靜態數據區中。
- 作用域：常量的作用域與其聲明的位置相關。局部常量僅限于其聲明的作用域，而全局常量可以在整個程序中訪問。
- 存儲位置：常量通常存儲在程序的只讀數據區。
- 初始化：常量在聲明時必須進行初始化，并且值在程序運行過程中不可修改。
示例：
const int MAX_VALUE = 100; // 常量，初始化后不能修改void foo() {// MAX_VALUE = 200; // 錯誤，常量不能修改
}
區別總結：
| 特性 | 全局變量 | 靜態變量 | 常量 |
|---|---|---|---|
| 定義位置 | 函數外部定義 | 函數內部或外部使用static關鍵字聲明 | 使用const關鍵字或#define定義 |
| 生命周期 | 程序從開始到結束 | 程序從開始到結束 | 程序從開始到結束 |
| 作用域 | 程序中的任何地方都可以訪問 | 僅限于函數或源文件 | 僅限于其聲明的作用域 |
| 初始化 | 如果沒有初始化，會被自動初始化為零 | 如果沒有顯式初始化，會自動初始化為零 | 必須在聲明時初始化，并且不可修改 |
| 存儲位置 | 靜態數據區（BSS段或數據段） | 靜態數據區（BSS段或數據段） | 靜態數據區或只讀數據區 |
| 是否可修改 | 可修改 | 可修改（局部靜態變量，除非為常量） | 不可修改 |
關鍵點：
- 全局變量：程序中的任何地方都可以訪問，生命周期貫穿整個程序。
- 靜態變量：生命周期與程序相同，但作用域受限，可以是局部的（函數內部）或全局的（僅在文件內有效）。
- 常量：值不可修改，初始化后不允許更改。
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