类型限定符提供了变量的额外信息,用于在定义变量或函数时改变它们的默认行为的关键字。

限定符含义
constconst 定义常量,表示该变量的值不能被修改。
volatile修饰符 volatile 告诉该变量的值可能会被程序以外的因素改变,如硬件或其他线程。。
restrict由 restrict 修饰的指针是唯一一种访问它所指向的对象的方式。只有 C99 增加了新的类型限定符 restrict。
mutable表示类中的成员变量可以在const 成员函数中被修改。
static用于定义静态变量,表示该变量的作用域仅限于当前文件或当前函数内,不会被其他文件或函数访问。
register用于定义寄存器变量,表示该变量被频繁使用,可以存储在CPU的寄存器中,以提高程序的运行效率。
  •  const变量默认具有static存储期

mutable实例

class Example {
public:
    int get_value() const {
        return value_; // const 关键字表示该成员函数不会修改对象中的数据成员
    }
    void set_value(int value) const {
        value_ = value; // mutable 关键字允许在 const 成员函数中修改成员变量
    }
private:
    mutable int value_;
};

C++存储类

存储类定义 C++ 程序中变量/函数的范围(可见性)和生命周期。这些说明符放置在它们所修饰的类型之前。下面列出 C++ 程序中可用的存储类:

  • auto:这是默认的存储类说明符,通常可以省略不写。auto 指定的变量具有自动存储期,即它们的生命周期仅限于定义它们的块(block)。auto 变量通常在栈上分配。
  • register:用于建议编译器将变量存储在CPU寄存器中以提高访问速度。在 C++11 及以后的版本中,register 已经是一个废弃的特性,不再具有实际作用。
  • static:用于定义具有静态存储期的变量或函数,它们的生命周期贯穿整个程序的运行期。在函数内部,static变量的值在函数调用之间保持不变。在文件内部或全局作用域,static变量具有内部链接,只能在定义它们的文件中访问。
  • extern:用于声明具有外部链接的变量或函数,它们可以在多个文件之间共享。默认情况下,全局变量和函数具有 extern 存储类。在一个文件中使用extern声明另一个文件中定义的全局变量或函数,可以实现跨文件共享。
  • mutable (C++11):用于修饰类中的成员变量,允许在const成员函数中修改这些变量的值。通常用于缓存或计数器等需要在const上下文中修改的数据。
  • thread_local (C++11):用于定义具有线程局部存储期的变量,每个线程都有自己的独立副本。线程局部变量的生命周期与线程的生命周期相同。

从 C++ 17 开始,auto 关键字不再是 C++ 存储类说明符,且 register 关键字被弃用。

存储类说明符为程序员提供了控制变量和函数生命周期及可见性的手段。合理使用存储类说明符可以提高程序的可维护性和性能。

从 C++11 开始,register 已经失去了原有的作用,而 mutable 和 thread_local 则是新引入的特性,用于解决特定的编程问题。