C++中如何理解变量的存储持续性（Storage Duration）-C++-PHP中文网

C++中如何理解变量的存储持续性（Storage Duration）

P粉602998670

发布： 2025-09-01 11:03:01

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C++中有四种存储持续性：自动、静态、动态和线程存储。自动存储用于局部变量，函数调用时创建，结束时销毁；静态存储变量在程序运行期间始终存在，包括全局变量和静态局部变量；动态存储通过new分配、delete释放，需手动管理内存；线程存储使用thread_local声明，每个线程有独立副本。正确选择存储类型可避免内存泄漏、优化性能并确保线程安全。

c++中如何理解变量的存储持续性（storage duration）

变量的存储持续性，简单来说，就是变量在内存中“活”多久。它决定了变量何时被创建，何时被销毁。理解这个概念，能让你更精准地控制内存使用，避免一些潜在的bug，比如悬挂指针或者内存泄漏。

变量的存储持续性决定了变量的生命周期，也就是变量在程序执行期间存在的时间。在C++中，主要有四种存储持续性：自动存储、静态存储、动态存储和线程存储。

自动存储（Automatic Storage）

自动存储是函数内部定义的局部变量默认的存储方式。当程序执行到变量的定义处时，变量被创建；当变量所在的代码块执行完毕后，变量被销毁。这意味着每次调用函数时，都会重新创建这些局部变量，它们的值不会在函数调用之间保留。

例如：

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#include <iostream>

void myFunction() {
  int x = 10; // x 具有自动存储持续性
  std::cout << "x: " << x << std::endl;
  x++;
}

int main() {
  myFunction(); // 输出 x: 10
  myFunction(); // 输出 x: 10，x 每次调用都会重新初始化
  return 0;
}

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在这个例子中，每次调用

myFunction

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时，

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都会被重新初始化为 10。

静态存储（Static Storage）

静态存储持续性的变量在程序的整个执行期间都存在。它们在程序启动时被创建，在程序结束时被销毁。静态变量可以是全局变量（在所有函数之外定义）或静态局部变量（在函数内部用

static

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关键字声明）。

全局变量：

#include <iostream>

int globalVar = 20; // globalVar 具有静态存储持续性

void myFunction() {
  std::cout << "globalVar: " << globalVar << std::endl;
  globalVar++;
}

int main() {
  myFunction(); // 输出 globalVar: 20
  myFunction(); // 输出 globalVar: 21，globalVar 的值被保留
  return 0;
}

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静态局部变量：

#include <iostream>

void myFunction() {
  static int staticVar = 30; // staticVar 具有静态存储持续性
  std::cout << "staticVar: " << staticVar << std::endl;
  staticVar++;
}

int main() {
  myFunction(); // 输出 staticVar: 30
  myFunction(); // 输出 staticVar: 31，staticVar 的值被保留
  return 0;
}

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静态局部变量只在第一次执行到其定义处时被初始化，后续调用函数时，它们的值会被保留。

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动态存储（Dynamic Storage）

动态存储持续性的变量是通过

new

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和

delete

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运算符在堆上分配和释放的。程序员需要手动管理这些变量的生命周期。如果忘记使用

delete

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释放内存，就会导致内存泄漏。

#include <iostream>

int main() {
  int* dynamicVar = new int; // 在堆上分配内存
  *dynamicVar = 40;
  std::cout << "dynamicVar: " << *dynamicVar << std::endl;

  delete dynamicVar; // 释放内存
  dynamicVar = nullptr; // 防止悬挂指针

  return 0;
}

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使用动态存储时，务必确保

new

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和

delete

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配对使用，并避免悬挂指针。

线程存储（Thread Storage）

线程存储持续性的变量在每个线程中都有一个独立的实例。它们使用

thread_local

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关键字声明。这意味着每个线程都可以修改自己的线程局部变量，而不会影响其他线程中的同名变量。

#include <iostream>
#include <thread>

thread_local int threadLocalVar = 50;

void myFunction(int threadId) {
  std::cout << "Thread " << threadId << ": threadLocalVar = " << threadLocalVar << std::endl;
  threadLocalVar += threadId;
  std::cout << "Thread " << threadId << ": threadLocalVar (after modification) = " << threadLocalVar << std::endl;
}

int main() {
  std::thread t1(myFunction, 1);
  std::thread t2(myFunction, 2);

  t1.join();
  t2.join();

  return 0;
}

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在这个例子中，每个线程都有自己的