Question

所以我目前正在学习C ++内存分配和静态变量。我知道局部变量被分配给堆栈，并且通常不是静态的好习惯。但是，是否存在使用本地静态变量根本不起作用的情况？

Answer 1

我认为你们两者之间存在混淆。

local variable和local static variable之间存在差异。前者的生命是直到function退出（在堆栈中分配），在那里存在，直到你的program退出（在程序存储器的Global/Static区域中分配）

Answer 2

本地静态变量将仅在第一次初始化。如果您有需要，我不认为使用本地静态变量有任何问题。

说，即使方法可以被多次调用，你也只需要发生一次特定的事情。

void foo()
{
    static bool bFoo = false;
    if (!bFoo)
    {
        Foo2();
        // Do something only once.
        bFoo = false;
    }
}

foo();
foo();

多次调用该方法只会在第一次调用Foo2（）方法而不是第二次。

Answer 3

本地静态变量未在堆栈上分配，其生命周期是从您将其定义的范围输入到程序结束时。

有时它们用于延迟初始化对象或缓存结果。

Answer 4

我对静态变量的最大问题是强制正确的初始化顺序。如果你有一个包含许多编译单元的非常大的项目，那么了解这个问题总是很好的。

此处有更多信息 - Static variables initialisation order。

Answer 5

局部变量在堆栈上分配，因此每次进入函数时它们都是新的。这可以称为“可重入兼容”，因此可以用于多线程和递归函数而不用担心。

另一方面，静态变量有一个分配。因此，如果多次调用相同的函数，您将看到该变量的单个版本。这不被认为是可重入的，因为修改该值会产生可能不是您所期望的副作用。

关于多线程进程和本地静态变量的一个注意事项：第一次输入具有静态变量的函数时，在执行代码的任何指令之前，它会在您的脚下初始化。这意味着你完全无法保护代码不被多个线程执行。

所有这一切，你应该问自己：为什么我要使用静态变量？而不是相反（即为什么我不应该使用它）。有用的情况很少。在大多数其他情况下，它是无用的，应该避免以避免潜在的问题。

经常使用的地方是单例实例检索功能：

my_object *get_instance()
{
    static my_object *singleton(NULL);

    if(singleton == NULL)
    {
        singleton = new my_object;
    }

    return singleton;
}

这很有效，虽然坦率地说我在C ++中停止使用它。我现在将单例变量放在所谓的“静态”变量中，如：

namespace
{
    my_object *singleton = NULL;
}

my_object *get_instance()
{
    if(singleton == NULL)
    {
        singleton = new my_object;
    }

    return singleton;
}

这样做的原因是单例变量在启动时初始化，而不是第一次调用函数。进一步推动它，您可以将变量作为静态变量成员放在类中。据我所知，与无名称命名空间中的它没有任何不同。

重要说明：如果你创建一个（大）静态const局部数组，要知道第一次调用该函数时，它将在INTEL程序集中“手动”构建数组，如下所示：

   lea pointer, %ecx
   mov 12345678, %eax
   mov %eax, (%ecx)
   mov 12345678, %eax
   mov %eax, (%ecx)
   mov 12345678, %eax
   mov %eax, (%ecx)
   mov 12345678, %eax
   mov %eax, (%ecx)
   mov 12345678, %eax
   mov %eax, (%ecx)
   ...

这将是缓慢的，可能是巨大的。将[static] const数组放入no name命名空间并使用该指针要好得多。然后，所有代码都会消失，并且您会在启动时从磁盘直接加载预先初始化的数组。（显然，如果你在非静态局部变量中创建一个大型const数组，你将获得相同类型的代码，在这种情况下你会希望它是静态的，所以它只被初始化一次，但是你意识到你可以放它在您的无名称命名空间中，并且可以进一步优化！）

请注意，有些人提到递归函数是一个你可能不想要静态变量的地方。我现在给你一个案例，你可以使用它，避免“浪费”堆栈空间。但是，如果您打算使您的软件多线程，请不要使用它，因为在这种情况下它不起作用（不是没有一些额外的工作，正如我之前所说，在多线程环境中，您无法控制静态的初始化局部变量。）

int recursive(int value)
{
    static int depth(0);

    if(depth > 100)
    {
        std::cerr "too many recursive calls, dying!\n";
        exit(1);
    }

    ++depth;
    [...]
    if(special-case)
    {
        r = recursive(other_value);
        [...]
    }
    [...]
    --depth;
    return result;
}

在这种情况下，你使用一个静态变量，它允许你在一个简单的递归函数中工作，并知道如果递归过多，它会调用自己太多次并中断（在这里退出）。

我的意思是“简单递归函数”是一个函数，它不能被调用多次以进行它需要做的计算。（即如果它创建了一个重新调用该函数的对象，则深度参数将不会按预期工作，因为它会自动返回到零！）

然而，在大多数情况下，几乎总是避免使用静态局部变量，这样更容易也更安全。

C ++本地静态变量分配

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