内存中的静态和全局变量

Question

1. 堆栈本身存储的静态变量是否与全局变量类似？如果是这样，它们如何受到保护以仅允许本地类访问？

2. 在多线程上下文中，担心这个内存可以被其他线程/内核直接访问吗？或者为什么我们不能在多进程/线程环境中使用static / global？

Answer 1

静态变量具有静态存储持续时间，因此它们通常不会放在堆栈上。对他们唯一的“保护”是他们的名字在编译时具有本地可见性。传递静态变量的地址可以访问它。

在多线程情况下使用static / globals有一个问题，即如果一个线程同时修改了一个变量，而另一个线程尝试读取它（仅举一个例子），那么读取的内容可能是坏数据。

Answer 2

存储在堆栈中的变量本质上是暂时的。它们属于函数等，当函数返回并弹出相应的堆栈帧时，堆栈变量随之消失。由于全局变量被设计为可以在任何地方访问，因此它们不能脱离上下文，因此存储在堆上（或在二进制文件的特殊数据部分中）而不是堆栈上。 static变量也是如此;因为它们必须在函数的调用之间保持它们的值，所以当函数返回时它们不会消失，因此它们不能在堆栈上分配。

就static变量的保护而言，IIRC主要由编译器完成。即使变量在堆上，您的编译器也知道该变量有效的有限上下文，并且从该上下文外部访问static的任何尝试都将导致“未知标识符”或类似错误。唯一不正确访问堆变量的方法是，如果您知道static的地址，并且盲目地取消引用指向它的指针。这应该导致运行时内存访问错误。

在多线程环境中，使用全局变量和静态变量仍然可以。但是，你必须要小心谨慎。您必须保证一次只能有一个线程访问该变量（通常通过某种锁定机制，如互斥锁）。对于函数内部的static局部变量，如果从多个线程顺序调用它（即从线程1调用，然后从线程2调用，然后调用线程），则必须确保函数仍能按预期运行。 1，然后是线程2等）。这通常很难做到，许多依赖static成员变量的函数都不是线程安全的（strtok是一个值得注意的例子）。

Answer 3

  

堆栈本身存储的静态变量是否类似于全局变量？如果是这样，它们如何受到保护以仅允许本地类访问？

通常它们与全局变量一起存储在内存中。但是变量名称的可见性限制了访问。

  

在多线程上下文中，担心这个内存可以被其他线程/内核直接访问吗？或者为什么我们不能在多进程/线程环境中使用static / global？

问题是只有一个静态副本，所以如果多个线程正在修改变量，如果没有安全措施（关键部分）来防止这种情况，一个线程可能会导致另一个线程的更改丢失。

Answer 4

  

堆栈本身存储的静态变量是否类似于全局变量？如果是这样，它们如何受到保护以仅允许本地类访问？

不，static仅指存储持续时间 - 它们可能是全局的或具有本地范围。 Globals有静态存储。

  

在多线程上下文中，担心这个内存可以被其他线程/内核直接访问吗？或者为什么我们不能在多进程/线程环境中使用static / global？

多个作家会引入歧义。您需要使用互斥锁或某种此类锁定机制来保护共享资源。