第9章——内存模型和名称空间

l 单独编译

C++鼓励程序员在开发程序时使用多个文件。一种有效的组织策略是，使用头文件来定义用户类型，为操纵用户类型的函数提供函数原型；并将函数定义放在一个独立的源代码文件中。头文件和源代码文件一起定义和实现了用户定义的类型及使用方式。最后，将main()和其它使用这些函数的函数放在第三个文件中。

“coordin.h”和<coordin.h> 的区别。如果是尖括号，则C++编译器将在存储标准头文件的主机系统的文件系统中查找；但如果文件名包含在双引号中，则编译器将首先查找当前的工作目录或源代码目录。如果没有在那里找到头文件，则在标准位置查找。因此在包含自己的头文件时，应使用引号而不是尖括号。

l C++的存储方案决定了变量保留在内存中的时间（存储持续性）以及程序的哪一部分可以访问它（作用域和链接性）。自动变量是在代码块中定义的变量，仅当程序执行到包含定义的代码块时，它们才存在，并且可见。自动变量可以通过使用存储类型说明符auto或register或者根本不使用说明符来声明。register说明符提示编译器，该变量的使用频率很高。

静态变量在整个程序执行期间都存在。对于在函数外面定义的变量，其所属文件中位于该变量的定义后面的所有函数都可以使用它（文件作用域），并可在程序的其他文件中使用（外部链接性）。另一个文件要使用这种变量，必须使用extern关键字来声明它。对于文件间共享的变量，应在一个文件中包含其定义声明（不使用extern）,并在其他文件中包含引用声明（使用extern）。在函数外面使用关键字static定义的变量的作用域为整个文件，但是不能用于其他文件（内部链接性）。在代码中使用关键字static定义的变量的作用域为变量被限制在该代码块（局部作用域、无链接性），但在整个程序执行期间，它都一起存在并且保持原值。在默认情况下，C++函数的链接性为外部，可在文件间共享；但使用关键字static限定的函数的链接性为内部的，被限制在定义它的文件中。

自动变量由系统的堆栈存储。静态变量是由编译器分配固定的内存块来存储所有的静态变量。如果没有显式地初始化静态变量，编译器就将它设置为0.在默认情况下，静态数组和结构将每个元素或成员的所有位都设置为0.

eg:…

int global=1000;//静态变量，外部连接性

static int one_file=50;//静态变量，内部连接性

int main()

{

…

}

void funct1(int n)

{

static int count = 0;//静态变量，无连接性

int llama=0;

…

}

void funct2(int q)

{

…

}

静态常量只能用常量表达式来初始化，而不能是变量或包含变量的表达式。

定义声明：double warming=0.3;

引用声明：extern warming;

定义声明变量会被分配存储空间，引用声明不会。不能在引用声明上初始化变量。

各种变量（同名称）使用选择：基本上遵循这样一个规律：默认变量所作用区域越小的，编译器优先使用。例如局部变量优先于具有内部链接特性的全局变量，具有内部链接特性的全局变量优先于具有外部链接特性的全局变量。

说明符和限定符

mutable,用它来指出，即使结构（或类）变量为const，其某个成员也可以被修改。

eg:struct data

{

char name[30];

mutable int accesses;

…

};

const data veep={“Claybourne Clodde”,0,…};

strcpy(veep.name,”Joye Joux”);

veep.accesses++;

在默认情况下全局变量的链接性为外部的，但const全局变量的链接性为内部的。如果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。

eg:extern const int states=50;//外部链接性。

通常编译器使用3块独立的内存：一块用于静态变量，一块用于自动变量，另外一块用于动态存储（使用new分配的内存）。

eg:float *p_fees;

//float *p2=new float[20];

int main()

{

p_fees=new float[20];

}

请注意，使用new来设置p_fees的语句必须位于函数中，因为使用new,只有在程序执行时才会分配内存。所以new float[20]放在函数内才是常量表达式，静态变量才能够初始化。

l 布局new操作符

通常new负责在堆（heap）中找到一个足以能够满足要求的内存块。布局（placement）new操作符，它让您能够指定要使用的位置。

eg:include <new>

struct chaff

{

char dross[20];

int slag;

};

char buffer1[50];

char buffer2[500];

int main()

{

chaff *p1,*p2;

int *p3,*p4;

p1=new chaff;

p3=new int[30];

p2=new (buffer1) chaff;

p4=new (buffer2) int[20];

…

}

由上例说明布局new操作符，只是在原来new使用的基础上加了如下结构“(datastruct)”。这样形成的结果就是新分配的内存位于datastruct中，且以datastruct开始的一片内存中。在上例中，如果p4的表达式和p2一样，p2,p4分配的内存区是重叠的。

l 名称空间

声明区域：可以在其中进行声明的区域

潜在作用域：从声明点开始，到声明区域的结尾

作用域：变量对程序可见的范围被称为作用域。

创建名称空间

namespace Jack{

double pail;

void fetch();

int pal;

struct Well{

…

}

}

把名称加入到已有名称空间

namespace Jack{

char *goose(const char *);

}

其它特性

namespace elements

{

namespace Jack//嵌套

{

int flame;

…

}

using Jill::fetch;//可以使用using声明

using namespace myth;//可以使用using指令，实际上是把myth空间添加到此空间

using std::cout;

}

给名称空间创建别名：

namespace mvft=element::Jack::fetch;

using mvft::fetch

如果使用using编译指令导入一个已经在函数中声明的名称，则局部名称会隐藏名称空间名。

eg:namespace Jill{

double fetch()

}

global fetch;

int main()

{

using namespace Jill;

double fetch;//函数自己的fetch,它将隐藏Jill的fetch

cin>>::fetch;//使用全局的fetch

cin>>Jill::fetch;

…

}

int foom()

{

Hill top;//因为Jill是在main()函数中声明的，此处不能用。

Jill::Hill crest;

}

在全局声明区域中使用using编译指令，将使该名称空间的名称全局可用。在函数中使用using编译指令，将使其中的名称在该函数中使用。

可以通过省略名称空间的名称来创建未命名的名称空间。使用该名称空间中的名称，可以替代链接性为内部的静态变量。

eg:static int counts;

int other();

int main()

{

…

}

int other()

{

…

}

C++标准的意思为

namespace

{

int counts;

}

int other();

int main()

{…}

int other()

{…}

名称空间使用指导原则：

n 外部全局变量可由命名空间中的变量替代

n 不要在头文件中使用using编译指令。

n 导入名称时，首选使用作用域解析操作符或using声明的方法。