面试题：C++中不同存储位置的变量生命周期特点

栈上变量

生命周期特点：
- 栈上变量（局部变量）的生命周期与其所在函数或代码块紧密相关。当函数或代码块被进入时，栈上变量被创建并分配内存，当函数或代码块执行结束时，这些变量自动被销毁，其所占用的内存被释放。
示例：

#include <iostream>
void testFunction() {
    int localVar = 10; // 栈上变量
    std::cout << "localVar: " << localVar << std::endl;
} // 函数结束，localVar被销毁
int main() {
    testFunction();
    // 这里无法访问localVar，因为它已经被销毁
    return 0;
}

堆上变量

生命周期特点：
- 堆上变量通过new关键字分配内存来创建，其生命周期由程序员手动控制。一旦通过new创建，它会一直存在于内存中，直到程序员使用delete关键字释放其占用的内存。如果不及时释放，会导致内存泄漏。
示例：

#include <iostream>
int main() {
    int* heapVar = new int(20); // 堆上变量
    std::cout << "heapVar: " << *heapVar << std::endl;
    // 业务逻辑
    delete heapVar; // 手动释放堆上内存
    // 如果忘记这一步，heapVar占用的内存将不会被释放，造成内存泄漏
    return 0;
}

全局静态存储区变量

生命周期特点：
- 全局变量和静态局部变量都存储在全局静态存储区。全局变量在程序启动时创建并分配内存，直到程序结束才被销毁。静态局部变量在第一次进入其所在函数时创建并初始化，之后每次进入该函数时不再重新创建，直到程序结束时才被销毁。
示例：

#include <iostream>
// 全局变量
int globalVar = 30; 
void testFunction() {
    static int staticLocalVar = 40; // 静态局部变量
    std::cout << "staticLocalVar: " << staticLocalVar << std::endl;
    staticLocalVar++;
}
int main() {
    std::cout << "globalVar: " << globalVar << std::endl;
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        testFunction();
    }
    // 程序结束时，globalVar和staticLocalVar才被销毁
    return 0;
}

生命周期差异带来的影响

栈上变量：
- 优点是创建和销毁效率高，因为其内存管理由系统自动完成，不需要额外的函数调用开销。适用于函数内部临时使用的变量，如循环计数器、临时计算结果等。
- 缺点是作用域有限，一旦函数结束就无法访问，并且栈的空间有限，如果在栈上分配大量数据，可能导致栈溢出。
堆上变量：
- 优点是生命周期灵活，可以在程序的不同部分创建和释放，适用于需要动态分配内存的场景，如动态数组、链表等数据结构。
- 缺点是需要手动管理内存，增加了编程的复杂性，容易导致内存泄漏和悬空指针等问题。
全局静态存储区变量：
- 优点是作用域广，在整个程序中都可以访问，并且生命周期长，适用于需要在程序运行期间一直存在且保持数据一致性的场景，如记录程序运行状态的全局变量、单例模式中的实例等。
- 缺点是由于其生命周期长，可能会占用过多的内存资源，而且由于其作用域广，可能会导致命名冲突和代码维护困难，因为任何部分的代码都可以修改这些变量的值。

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面试题：C++中不同存储位置的变量生命周期特点

知识考点

面试题答案

栈上变量

堆上变量

全局静态存储区变量

生命周期差异带来的影响