C++变量的“总分性”（Mereology）

Stroustrup 在自传中说自己在哲学上深受 Kierkegaard (吉爾凱高爾）的影响，而讨厌黑格尔。所以看 Stroustrup 的书，很少感受到抽象理论的重要性。这也影响了C++的文化：许多C++程序员很会写代码，但是概念说不清楚，感觉生活很难（：）。这多多少少怪C++的鼻祖 Stroustrup 本人。

闲话少说，关于C++变量的属性问题，是C++最根本的问题。然而我还没有读过一本书能从抽象，理论高度说清楚的。今天我就试图谈谈C++变量的属性。我认为，每个C++变量有六个无法分离的属性（把名和类合并），理解了，你就入了C++的门：

数据类型和名字

C++中没有“未知类”变量

C++的变量用名字的唯一性来辨识，同一scope中没有同名的变量

存储类型（storage class）

数据段（data segment）变量

堆栈（stack）变量

堆叠（heap）变量：（只能是分变量）

适用范围（scope）:

1。默认名空间（ :: namespace）

2。命名空间（ named namespace）

3。无名空间（anonymous namespace）：文件变量

4。型（static class variable or type variable）

5。实例（instance class member variable）

6。函数内 - 静态（static variable in a function）

7。函数内（或代码块内）- 动态（auto variable or stack variable）

生命周期

程序初始至结束：global

代码块（code block）: auto

New/delete: free

第一次使用至程序结束: static in function

内容：

直接内容

直接变量

间接内容

指针变量

引用变量

总分性（Mereology）

总（whole variable）变量

分（part variable）变量：即成员变量

前四个属性都有著述，而第五，六个属性似乎无人或鲜有人提出。

关于“总分性”，该词这是我在查Mereology翻译时找到的唯一较好的翻译。我几乎找不到有前人论述的信息（知道的请告诉我）。

他的意思是“总体”与“部分”的关系。翻译成总部也不好，总分亦不完美，但是比总部稍稍谦虚点：）

有了这个概念，我们可以进一步区分两种变量：

A．独立变量：是个总体，不属于任何变量，或可称为“母变量”

B．成员变量：是个部分体，隶属一个总变量，或可称为“子变量”

为什么总分性对于一个变量很重要呢？因为：

1）一个存储属性为 Heap 的变量只能为子变量。

A* pA = new A; //line1

pA是指针变量，它本身不在heap中，它只是“指向Heap地址”。

如果A定义为： class A { B b；}，那么line1导致了子变量b的存储属性是Heap.

从另一个角度说，Heap中的母变量总是无名的，它只有通过指针间接地存在。

2）子变量的存储属性决定于母变量的存储属性

比如 class A { }； class B { A *pA; }；foo（）{B b；}

b 作为母变量，存储属性是堆栈，而它的子变量 pA，也在堆栈中。如果B *b = new B，那么 pA 的属性就是 Heap。

3）子变量在运行时可以被优化成其母变量的“域”，所以它的读/写是通过它的母变量进行的，不用单独“取址”（即按名取址），性能较母变量稍好。

比如b.f1可以被优化为b+offsetof(f1), f1在运行时被“抹去名字”。

总之

理解C++变量的六大属性，是深入理解C++变量，也是C++语义的重要一环。由于“总分性”的概念不为专家强调，这里专门著文小序，以期抛砖引玉。