从零开始学C++11新标准知识（内含大厂面试题100道）第三期

今天学习一下变量的相关知识吧

首先什么是变量？

会变化的数据量?可以改变的数据？带着是什么，为什么的疑惑，我们今天学习一下变量的区别。

       变量是我们程序员打代码时候，很常见的一种数据量，变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念。变量可以通过变量名访问。在指令式语言中，变量通常是可变的；但在纯函数式语言（如Haskell）中，变量可能是不可变（immutable）的。在一些语言中，变量可能被明确为是能表示可变状态、具有存储空间的抽象（如在Java和Visual Basic中）；但另外一些语言可能使用其它概念（如C的对象）来指称这种抽象，而不严格地定义“变量”的准确外延。 百度百科给出这样的概念。------来源于百度百科

变量分为全局变量、局部变量、静态全局/局部变量这四种变量：

C++变量根据定义的位置的不同拥有不同的生命周期，或者说是作用域不同。

作用域又分为：全局作用域、局部作用域、语句作用域、类作用域、命名空间作用域和文件作用域。

那么从作用域上来看区别：

全局变量：全局变量具有全局作用域，全局变量只需在一个源文件中定义，就可以作用于所有的源文件。当然其他不包含全局变量定义的源文件需要用extern关键字再次声明这个全局变量。

静态全局变量：静态全局变量具有文件作用域，它与全局变量的区别在于，如果程序包含多个文件的话，它作用于定义它的文件里不能作用到其他文件里及被static关键字修饰过的变量具有文件作用欲。这样，即使两个不同的源文件都定义了相同的名字的静态全局变量，它们也是不同的变量。

局部变量：具有局部作用域。它是自动对象(auto)，在程序运行期间不是一直存在，而是只在函数执行期间存在，函数的一次调用执行结束后，变量被撤销，其所占用的内存也被收回。

静态局部变量：具有局部作用域。它只被初始化一次，自从第一次被初始化直到程序运行结束都一直存在，它和全局变量的区别在于全局变量对所有的函数都是可见的，而静态局部变量只对定义自己的函数体始终可见。

从分配空间上看：

静态存储区：全局变量、静态局部变量、静态全局变量

栈：局部变量

解释一下：

静态变量和栈变量(存储在栈中的变量)、堆变量(存储在堆中的变量)的区别:静态 变量会被放在程序的静态数据存储区(.data 段)中(静态变量会自动初始化)，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。而栈变量或堆变量不能保证在下一次调用的时候依然保持原来的值。

静态变量和全局变量的区别:静态变量用static 告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。

那么问题来了

      如果在头文件中定义全局变量，当该头文件被多个文件include时，该头文件中的全局变量就会被定义多次，导致重复定义，因此不能再头文件中定义全局变量。

      全局变量不能放在头文件中，但是全局常量可以，不在头文件中定义全局变量，可以声明，加extern, 然后在对应cpp中定义。

C++中的类的对象分为静态建立和动态建立两种方式。

静态建立：由编译器为对象在栈空间上分配内存，直接调动类的构造函数创建对象。例如：A a;

动态建立：使用new关键字在堆空间上创建对象，底层首先调用operator new() 函数，在堆空间上寻找合适的内存并分配；然后，调用类的构造函数创建对象。例如：A *p = new A();

最直观的思想:避免直接调用类的构造函数，因为对象静态建立时，会调用类的构造函数创建对象。但是直接将类的构造函数设为私有并不可行，因为当构造函数设置为私有后，不能在类的外部调用构造函数来构造对象，只能用new来建立对象。但是由于new创建对象时，底层也会调用类的构造函数，将构造函数设置为私有后，那就无法在类的外部使用new创建对象了。因此，这种方法不可行。

解决方法一：

将析构函数设置为私有。静态对象建立在栈上，是有编译器分配和释放空间，编译器为对象分配内存空间的时候，会对类的非静态函数进行检查，即编译器会检查析构函数的访问权限。当析构函数设置为私有类的时候，编译器创建的对象就无法通过访问析构函数来释放对象的内存空间。因此，编译器不会在栈上为对象分配内存。

class
{
public:
      A(){}
      void destory{}
      {
          delete this;
      }
private:
      ~A()
      {
      }
};

这个方法产生的问题是用new创建的对象，通常会使用delete释放该对象的内存空间，但此时类的外部无法调用析构函数，因此类的方法体里面必须定义一个destory()函数，用来释放new创建的对象。

解决方法二:

析构函数设置为protected，并提供一个public的静态函数来完成构造，而不在类的外部使用new构造，原因是：类似于单例模式（后期介绍开发模式）也保证李在派生类中能够访问析构函数。通过调用create（）函数在堆上创建对象。

class B
{
protected:
      A(){}
      ~A(){}
public:
      static A *create()
      {
            return new A();
       }
      void destory{}
      {
          delete this;
      }
};

将operator new() 设置为私有。

原因是当对象建立在堆上时，我采用new的方式进行建立，其底层会调用operator new() 函数，因此只有对这个函数权限进行限制，就能防止对象建立子在堆上。

class C 
{
private:
     void *operator new(size_t t){}  //函数的第一个参数和返回值为固定的
     void operator delete(void *ptr)//重载了new 就需要重载delete
     {
      }
public:
      A(){}
      ~A(){}
};

创建对象的两种方式：堆创建（用new创建）、栈创建（一般创建）

可以在对象外面使用new创建:析构函数设置为私有。

存在问题:

(1). 无法直接在类外部delete释放对象。

(2).析构函数定义成虚函数时无法在子类中重写(解决:析构函数设为protected)。

不在对象外使用new创建:将构造函数和析构函数全部设为protected通过调用成员函数动态创建和删除。

1和2本质上是同一种方法:将构造函数或析构函数(分别或同时)设为private或protected.

重载operator new()和operator delete()为private。

好啦，以上就是今天所学到的第一个C++大厂面试知识点，感兴趣的小伙伴欢迎评论区留言、点赞、转发。