Storage class specifiers

Los especificadores de clase de almacenamiento son parte de la decl-specifier-seq de la sintaxis de declaración de un nombre. Junto con el ámbito del nombre, controlan dos propiedades independientes del nombre: su duración de almacenamiento y su vinculación .

Duración de almacenamiento

La duración de almacenamiento es la propiedad de un objeto que define el tiempo de vida mínimo potencial del almacenamiento que contiene el objeto. La duración de almacenamiento está determinada por la construcción utilizada para crear el objeto y es una de las siguientes:

• duración de almacenamiento estático

• duración de almacenamiento automático
• duración de almacenamiento dinámico

Static , thread, (since C++11) y las duraciones de almacenamiento automático están asociadas con objetos introducidos por declaraciones y con objetos temporales . La duración de almacenamiento dinámico está asociada con objetos creados por una new expression o con objetos creados implícitamente .

Las categorías de duración de almacenamiento se aplican también a las referencias.

La duración de almacenamiento de los subobjects y miembros de referencia es la de su objeto completo.

Especificadores

Las siguientes palabras clave son especificadores de clase de almacenamiento :

• static

• extern
• mutable

En un decl-specifier-seq , puede haber como máximo un especificador de clase de almacenamiento , excepto que thread_local puede aparecer con static o extern (desde C++11) .

mutable no tiene efecto en la duración de almacenamiento. Para su uso, consulte const/volatile .

Otros especificadores de clase de almacenamiento pueden aparecer en las decl-specifier-seq s de las siguientes declaraciones:

Uniones anónimas también pueden declararse con static .

Duración de almacenamiento estático

Una variable que satisface todas las siguientes condiciones tiene static storage duration :

• Pertenece a un ámbito de espacio de nombres o se declara primero con static o extern .

El almacenamiento para estas entidades dura durante la duración del programa.

Duración de almacenamiento automático

Las siguientes variables tienen automatic storage duration :

• Variables que pertenecen a un ámbito de bloque y no están declaradas explícitamente como static , thread_local , (desde C++11) o extern . El almacenamiento para dichas variables dura hasta que el bloque en el que se crean finaliza.
• Variables que pertenecen a un ámbito de parámetro (es decir, parámetros de función). El almacenamiento para un parámetro de función dura hasta inmediatamente después de su destrucción .

Duración de almacenamiento dinámico

Los objetos creados por los siguientes métodos durante la ejecución del programa tienen dynamic storage duration :

• new expressions . El almacenamiento para dichos objetos es asignado por funciones de asignación y liberado por funciones de desasignación .
• Creación implícita por otros medios. El almacenamiento para dichos objetos se superpone con algún almacenamiento existente.
• Objetos de excepción . El almacenamiento para dichos objetos es asignado y liberado de manera no especificada.

Vinculación

Un nombre puede tener enlace externo  , enlace de módulo (desde C++20) , enlace interno , o sin enlace :

• Una entidad cuyo nombre tiene vinculación externa puede ser redeclarada en otra unidad de traducción , y la redeclaración puede ser adjuntada a un módulo diferente (desde C++20) .

• Una entidad cuyo nombre tiene enlace interno puede ser redeclarada en otro ámbito en la misma unidad de traducción.
• Una entidad cuyo nombre no tiene enlace solo puede ser redeclarada en el mismo ámbito.

Se reconocen los siguientes enlaces:

Sin enlace

Cualquiera de los siguientes nombres declarados en el ámbito de bloque no tiene vinculación:

• variables que no están declaradas explícitamente extern (independientemente del modificador static );
• clases locales y sus funciones miembro;
• otros nombres declarados en ámbito de bloque como typedefs, enumeraciones y enumeradores.

Los nombres no especificados con vinculación externa , de módulo, (since C++20) o interna tampoco tienen vinculación, independientemente del ámbito en el que se declaren.

Enlace interno

Cualquiera de los siguientes nombres declarados en el ámbito de espacio de nombres tiene vinculación interna:

• variables , plantillas de variables (desde C++14) , funciones, o plantillas de funciones declaradas static ;
• no plantilla (desde C++14) variables de tipo calificado const no volátil, a menos que

• están explícitamente declarados extern , o
• fueron declarados previamente y la declaración anterior no tenía enlace interno;

• miembros de datos de uniones anónimas .

Enlace externo

Las variables y funciones con enlace externo también tienen language linkage , lo que hace posible enlazar unidades de traducción escritas en diferentes lenguajes de programación.

Cualquiera de los siguientes nombres declarados en el ámbito del espacio de nombres tiene vinculación externa, a menos que estén declarados en un espacio de nombres sin nombre o sus declaraciones estén adjuntas a un módulo con nombre y no sean exportadas (desde C++20) :

• variables y funciones no listadas anteriormente (es decir, funciones no declaradas static , variables no constantes no declaradas static , y cualquier variable declarada extern );
• enumeraciones;
• nombres de clases, sus funciones miembro, miembros de datos estáticos (constantes o no), clases anidadas y enumeraciones, y funciones introducidas por primera vez mediante friend declaraciones dentro de cuerpos de clase;
• nombres de todas las plantillas no listadas anteriormente (es decir, no plantillas de función declaradas static ).

Cualquiera de los siguientes nombres declarados primero en el ámbito de bloque tiene vinculación externa:

• nombres de variables declaradas extern ;
• nombres de funciones.

Variables de bloque estáticas

Las variables de bloque con duración de almacenamiento estático o de hilo (desde C++11) se inicializan la primera vez que el control pasa por su declaración (a menos que su inicialización sea zero- o constant-initialization , que puede realizarse antes de que se entre al bloque por primera vez). En todas las llamadas posteriores, la declaración se omite.

• Si la inicialización lanza una excepción , la variable no se considera inicializada, y la inicialización se intentará nuevamente la próxima vez que el control pase por la declaración.
• Si la inicialización entra recursivamente en el bloque en el que la variable está siendo inicializada, el comportamiento es indefinido.

El destructor para una variable de bloque con duración de almacenamiento estático se llama al salir del programa , pero solo si la inicialización se realizó exitosamente.

Las variables con duración de almacenamiento estático en todas las definiciones de la misma función inline (que puede ser implícitamente inline) se refieren todas al mismo objeto definido en una unidad de traducción, siempre que la función tenga enlace externo.

Entidades locales a la unidad de traducción

El concepto de entidades locales a la unidad de traducción se estandarizó en C++20, consulte esta página para más detalles.

Una entidad es translation-unit-local (o TU-local para abreviar) si

• tiene un nombre con enlace interno, o
• no tiene un nombre con enlace y se introduce dentro de la definición de una entidad local de la UT, o
• es una plantilla o especialización de plantilla cuyo argumento de plantilla o declaración de plantilla utiliza una entidad local de la UT.

Cosas malas (generalmente violación de ODR ) pueden ocurrir si el tipo de una entidad no-local a la TU depende de una entidad local a la TU, o si una declaración de , o una guía de deducción para, (desde C++17) una entidad no-local a la TU nombra una entidad local a la TU fuera de su

• cuerpo de función para una función no inline o plantilla de función
• inicializador para una variable o plantilla de variable
• declaraciones friend en una definición de clase
• uso del valor de una variable, si la variable es usable en expresiones constantes

Notas

Los nombres en el ámbito del espacio de nombres de nivel superior (ámbito de archivo en C) que son const y no extern tienen enlace externo en C, pero enlace interno en C++.

Desde C++11, auto ya no es un especificador de clase de almacenamiento; se utiliza para indicar deducción de tipos.

Los nombres de thread_local variables con vinculación interna o externa referidas desde diferentes ámbitos pueden referirse a la misma o a diferentes instancias dependiendo de si el código se ejecuta en el mismo o en diferentes hilos.

La palabra clave extern también puede utilizarse para especificar vinculación de lenguaje y declaraciones de instanciación explícita de plantillas , pero no es un especificador de clase de almacenamiento en esos casos (excepto cuando una declaración está contenida directamente en una especificación de vinculación de lenguaje, en cuyo caso la declaración se trata como si contuviera el especificador extern ).

Los especificadores de clase de almacenamiento, excepto thread_local , no están permitidos en especializaciones explícitas y instanciaciones explícitas :

template<class T>
struct S
{
    thread_local static int tlm;
};
template<>
thread_local int S<float>::tlm = 0; // "static" no aparece aquí

Palabras clave

auto , register , static , extern , thread_local , mutable

Ejemplo

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <string>
#include <thread>
thread_local unsigned int rage = 1;
std::mutex cout_mutex;
void increase_rage(const std::string& thread_name)
{
    ++rage; // modifying outside a lock is okay; this is a thread-local variable
    std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);
    std::cout << "Rage counter for " << thread_name << ": " << rage << '\n';
}
int main()
{
    std::thread a(increase_rage, "a"), b(increase_rage, "b");
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);
        std::cout << "Rage counter for main: " << rage << '\n';
    }
    a.join();
    b.join();
}

Rage counter for a: 2
Rage counter for main: 1
Rage counter for b: 2

Informes de defectos

Los siguientes informes de defectos que modifican el comportamiento se aplicaron retroactivamente a los estándares de C++ publicados anteriormente.

Referencias

Véase también