【iOS】static、extern、const、auto关键字以及联合使用

目录

• • 前言
  • • extern关键字
    • static关键字
    • const关键字
  • 联合使用
  • • static和extern
    • static和const
    • extern和const
  • auto关键字

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先了解一下静态变量所在的全局/静态区的特点：【iOS】内存五大分区

前言

上面提到的全局/静态区中存放的是全局变量或静态变量：

全局变量 是指变量值可以在运行时被动态修改
静态变量 是static修饰的变量，包含静态局部变量和静态全局变量

extern关键字

extern只能用来修饰全局变量，不能修饰其他变量，一般定义的全局变量默认带有extern，只不过被省略了，多用于跨文件引用

1. 与.h文件的关系

.h文件时为了更好地方便其他文件去调用本文件中的变量、属性和方法，作用同extern

如果在.h文件中声明全局变量，在OC中是不合法的，主要在@interface ExternModel : NSObject和@end之间，当然如果在他们两个之外也是可以声明的：

应显式声明extern表明其不是成员变量，而是全局变量：

@interface ExternModel : NSObject
extern NSString* xyString;
@end

常见用法：

.h结合extern使用 ：如果在.h文件中声明了extern全局变量，那么在同一个类中的.m文件对全局变量的赋值必须时：数据类型+变量名（与声明时一致） = XXXXX，并且在调用时导入.h文件：

//  ExternModel.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ExternModel : NSObject
extern NSString* xyString;
@end

//  ExternModel.m
#import "ExternModel.h"
@implementation ExternModel
NSString* xyString = @"Hello!!";
@end

例如，在viewController.m或main.m中调用，则可以引入ExternModel.h，否则无法识别全局变量

当然也可以通过不导入头文件的方式进行调用，通过extern调用，来获取全局变量的值

2. extern引用变量

如果在其他文件中访问一个类的全局变量，可以不用导入.h文件，通过extern去直接访问：

#import <Foundation/Foundation.h>
//#import "ExternModel.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    //  只是用来获取全局变量(包括全局静态变量)的值，不能用于定义变量
        extern NSString* xyString;
        NSLog(@"%@", xyString);
    }
    return 0;
}
//  Hello!!

static关键字

static修饰变量后该变量就被定义成为一个静态变量

静态全局变量

static修饰全局变量，存储区仍在全局/静态区，但限定了该全局变量只能在当前源文件访问（从定义之处开始到文件结尾），限制了其作用域，在外部文件中是不可见的

好处： 定义后只会指向固定的指针地址，供当前文件使用，同一源程序的其他文件中可以使用相同名字的变量，不会发生冲突
不足： 存在的生命周期长，从定义直到程序结束
建议： 从内存优化和程序编译的角度来说，尽量少用全局静态变量，因为存在的生命周期长，一直占用空间。程序运行时会单独加载一次全局静态变量，过多的全局静态变量会造成程序启动慢

静态局部变量

static修饰局部变量，存储区由栈区变为静态区（.rwdata），延长了该局部变量的生命周期，虽然直到源程序结束该变量才会被销毁，但其作用域仍为局部，即当定义该变量的函数或者语句块结束时，就不可使用，尽管该变量仍存在

好处： 定义后只会存在一份值，只会初始化一次，每次调用都是使用的同一个对象内存地址的值，并没有重新创建，节省空间
不足： 存在的生命周期长，从定义直到程序结束
建议： 静态全局和局部变量从根本上没有什么区别，只是作用域不同而已。如果仅一个类中的对象和类方法使用并且值可变，可以定义全局静态变量

静态函数

在函数的返回类型前加上关键字static，函数就被定义成为静态函数

函数的实现和声明默认情况下是extern的，当函数被static修饰成为静态函数后，该函数的作用域仅限于定义它的源文件，同一程序的其他文件无法直接调用该函数，也无法通过外部链接访问

好处： 同一源程序的其他文件中可以使用相同名字的变函数，不会发生冲突；编译器可对static静态函数进行更多的优化，因为已知该函数不会在其他源文件中使用

const关键字

const是用来修饰常量（只读值）的，注意与宏的区别（EOC 2.0里面有提到《Effective Objective-C 2.0》读书笔记------熟悉Objective-C，良好的编码习惯提倡我们多用类型常量，少用#define类型常量）：

宏的好处：宏能定义一些函数、方法 ；const不能

宏的坏处：使用大量宏，容易造成编译时间久 ，每次都需要重新替换；宏不做检查，不会报编译错误，只是替换，const会编译检查，会报编译错误

const仅仅用来修饰右边的变量：

// 定义变量
int a = 1;
// 允许修改值
a = 20;
// const两种用法
// 1.const:修饰基本变量p
// 这两种写法是一样的，const只修饰右边的基本变量b
const int b = 20; // b:只读变量
int const b = 20; // b:只读变量
// 不允许修改值
b = 1;
// 2. const:修饰指针变量*p，带*的变量，就是指针变量
// 定义一个指向int类型的指针变量，指向a的地址
int *p = &a;
int c = 10;
// 允许修改p指向的地址
p = &c;
// 允许修改p访问内存空间的值
*p = 20;
// const修饰指针变量访问的内存空间，修饰的是右边*p1，
// 两种方式一样
const int *p1; // *p1：常量 p1:变量
int const *p1; // *p1：常量 p1:变量
// 允许修改p指向的地址
p1 = &a;
// 不允许修改p访问内存空间的值
*p1 = 27;
// const修饰指针变量p1
int * const p2; // *p1:变量 p1:常量
// 不允许修改p指向的地址
p2 = &a;
// 允许修改p访问内存空间的值
*p2 = 27;
// 第一个const修饰*p1 第二个const修饰 p1
// 两种方式一样
const int * const p3; // *p1：常量 p1：常量
int const * const p3; // *p1：常量 p1：常量
// p的指向和指向内存空间的值都不能修改
p3 = &a;
*p3 = 27;

联合使用

static和extern

extern引用变量时会先在当前文件查找有没有全局变量，没有找到，才会去其他文件查找

static int age = 21;

void test(void) {
    static int age = 21;
    age++;
    NSLog(@"%d", age);
}

int main(void) {
    test();
    test();
    
    extern int age;
    NSLog(@"%d", age);
    return 0;
}
// 打印结果：
// 22
// 23
// 21

static和const

声明一个只读的静态变量，常用于声明上面《EOC 2.0》提到的类型常量

// 开发中经常将无需改变的key值作为类型（字符串）常量
static NSString* const key1 = @"keyValue1";
static NSString const * key2 = @"keyValue2";
static const NSString* key3 = @"keyValue3";

extern和const

声明一个全局的类型常量，供多个文件共享

全局常量正规写法：开发中便于管理所有的全局变量，通常搞一个GlobeConst文件，里面专门定义全局变量，统一管理，要不然项目文件多不好找

// GlobeConst.h
extern NSString * const kGlobalConstKey;

// GlobeConst.m
NSString * const kGlobalConst = @"globalConst";

auto关键字

认识了这么多修饰变量的关键字，最后再来简单认识一下之前未了解过的auto关键字

变量被auto修饰后，编译器会根据初始化表达式自动推断出变量的类型：

auto x = 3.14;      // x 是浮点型 double
auto y = 520;       // y 是整形 int
auto z = 'a';       // z 是字符型 char
auto nb;            // error，变量必须要初始化
auto double nbl;    // 语法错误, 不能修改数据类型   
auto pi = new auto(42); // pi 的类型被推导为 int*
const auto& y = x; // y 的类型被推导为 const int&

auto关键字更适用于类型冗长复杂、变量使用范围专一时，使程序更清晰易读。如：

 std::vector<int> vect; 
 for (auto it = vect.begin(); it != vect.end(); ++it)
 {  //it的类型是std::vector<int>::iterator
    std::cin >> *it;
  }

或者保存lambda表达式类型的变量声明：

  auto ptr = [](double x){return x*x;};//类型为std::function<double(double)>函数对象