Lớp lưu trữ trong C++

Các bạn thân mến! Trong bài học hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lớp lưu trữ (storage class) trong C++. Vậy lớp lưu trữ trong C++ là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu trong nội dung sau đây nhé!

1. Lớp lưu trữ trong C++

Một lớp lưu trữ (storage class) trong C++ xác định phạm vi và thời gian tồn tại của các biến hoặc các hàm trong một hương trình. 

Trong C++ hổ trợ cho chúng ta các loại lớp lưu trữ như sau:

• auto
• register
• static
• extern
• mutable

Chúng ta cùng tìm hiểu từng loại lớp lưu trữ một nhé.

2. Lớp lưu trữ Auto

Auto storage class là lớp lưu trữ mặc định cho tất cả các biến cục bộ. Nếu bạn nào chưa biết về biến cục bộ thì xem lại bài phạm vi biến trong C++ nhé.

Cú pháp

Cú pháp của biến auto trong C++ như sau:

datatype name_variable [= value];
or
auto name_variable [= value];

Ví dụ

Chúng ta cùng xem ví dụ đơn giản về biến auto trong C++ như sau:

Ví dụ 1: Biến auto

#include <iostream>

using namespace std;

void In() {
    int a = 5;
    auto b = 15;
    auto c = 1.5;
    cout << "Bien auto a = " << a << endl;
    cout << "Bien auto b = " << b << endl;
    cout << "Bien auto c = " << c << endl;
}

int main()
{
    In();
    return 0;
}

Kết quả sau khi thực thi đoạn code trên:

Ví dụ trên định nghĩa các biến có cùng một lớp lưu trữ đó là lớp lưu trữ auto, như vậy lớp lưu trữ auto chỉ có thể được sử dụng trong các hàm, tức là các biến cục bộ.

Vì phạm vi sử dụng của biến ở lớp lưu trữ auto chỉ có phạm vi bên trong hàm.

Ví dụ 2:  Hàm auto

Chúng ta cùng xem tiếp một ví dụ về hàm auto trong C++ như sau:

#include <iostream>

using namespace std;

auto Cong(int x, int y) {
    cout << x << " + " << y << " = " << x + y << endl;
}
auto Tru(double x, double y) {
    cout << x << " - " << y << " = " << x - y << endl;
}
auto In() {
    cout << "Freetuts xin chao moi nguoi" << endl;
}

int main()
{
    In();
    Cong(2, 3);
    Tru(5, 3);
    return 0;
}

Và kết quả sau khi thực thi chương trình trên:

3. Lớp lưu trữ Register

Biến thanh ghi được cấp phát bộ nhớ trong một thanh ghi thay vì RAM. Vì vậy biến thanh ghi chỉ có kích thước tối đa bằng kích thước thanh ghi và không thể áp dụng toán tử & cho biến thanh ghi vì nó không có vị trí bộ nhớ.

Cú pháp

Cú pháp của biến thanh ghi trong C++ như sau:

register datatype name_variable; 

Ví dụ

Chúng ta cùng xem một ví dụ đơn giản về biến thanh ghi trong C++ như sau:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{   
    register int i = 100;
    cout << "Gia tri bien i = " << i*5 << endl;
    return 0;
}

Và kết quả sau khi thực thi chương trình trên:

Lưu ý: Biến ở lớp lưu trữ thanh ghi sẽ được truy cập nhanh hơn các biến ở lớp lưu trữ khác. Tuy nhiên không khuyến khích các bạn lạm dụng việc khai báo biến ở lớp lưu trữ thanh ghi, chỉ nên sử dụng khi cần có truy cập nhanh của một số biến đặc biệt nào đó thôi.

4. Lớp lưu trữ Static

Biến static trong C++ chỉ khởi tạo duy nhất một lần và tồn tại đến khi kết thúc chương trình.

Cú pháp

Cú pháp của biến static trong C++ như sau:

static type variable;

Ví dụ

Chúng ta cùng xem một ví dụ đơn giản về biến static trong C++ như sau:

#include <iostream>
using namespace std;

void Dem() {
   static int i = 5; 
   i++;
   cout << "   Bien i = " << i << endl ;
}

void DemNoStatic() {
   int i = 5; 
   i++;
   cout << "   Bien i = " << i << endl ;
}

main() {
   int count = 5;
   int count2 = 5;
   cout << "Vi du bien static " << endl;
   while(count--) {
      Dem();
   }
   cout << "Vi du bien khong static " << endl;
   while(count2--) {
      DemNoStatic();
   }
   return 0;
}

Và kết quả sau khi thực thi đoạn code trên như sau:

5. Lớp lưu trữ External

Biến extern trong C++ được hiển thị cho tất cả các chương trình. Nó được sử dụng nếu hai hoặc nhiều file chia sẻ cùng một biến hoặc function.

Cú pháp

Cú pháp của biến extern trong C++ như sau:

extern datatype name_variable;  

Ví dụ

Chúng ta cùng xem ví dụ về sử dụng biến extern trong C++ như sau:

File1:

#include <iostream>
int tong;
extern void Tong();
 
main() {
   tong= 10;
   Tong();
}

File2:

#include <iostream>
using namespace std;
extern int tong;

void Tong() {
   cout << "Tong la:  " <<  tong << endl;
}

Và kết quả sau khi biên dịch và thực thi 2 file trên:

6. Lớp lưu trữ Mutable

mutable storage class trong C++ rất khó để giải thích trong bài này, vì nó liên quan đến lớp đối tượng, mình sẽ nói trong các bài sau này.

Tuy nhiên, các bạn cứ tham khảo, nếu không thì cũng không sao nhé, có thể quay lại đọc khi đã hiểu lớp đối tượng trong C++ là gì.

mutable được áp dụng cho lớp đối tượng. Nó cho phép một thành viên của một đối tượng ghi đè const thành viên

Cú pháp

Cú pháp của biến mutable trong C++ như sau:

mutable datatype name_variable;

Ví dụ

Chúng ta cùng lấy ví dụ đơn giản về mutable trong C++ như sau:

#include<iostream>
using namespace std;

class ExMutable
{
    mutable int a;
    int b;
    public:
        ExMutable(int x,int y)
        {
            a = x;
            b = y;
        }
        void Change() const
        {
            a = a + 1;
        }
        void Print() const
        {
            cout << "  Gia tri a = " << a << endl;
            cout << "  Gia tri b = " << b << endl;
        }
};

int main()
{
    const ExMutable x(6,5);
    cout << "Gia tri truoc khi thay doi " << endl;
    x.Print();
    x.Change();
    cout << "Gia tri sau khi thay doi " << endl;
    x.Print();
    return 0;
}

Và kết quả sau khi thực thi chương trình trên:

Ví dụ trên chúng ta khai báo một lớp ExMutable, có 2 dữ liệu thành viên đó là a và b, và chúng ta khai báo mutable cho biến a. Đối tượng const x của lớp ExMutable được tạo ra và nó được khởi tạo giá trị như trong hàm xây dựng ExMutable(x,y).

Lúc này a có giá trị là 6, b có giá trị là 5. Vì b là dữ liệu thành viên bình thường, nên không có thể thay đổi giá trị của b khi khỏi tạo giá trị, tuy nhiên thành viên là là mutable nên có thể thay đổi giá trị khi gọi phương thức Change(). Phương thức Print() đế in giá trị của a và b ra màn hình.

7. Kết luận

Như vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong các loại lớp lưu trữ trong C++. Mỗi loại lớp lưu trữ có cách sử dụng khác nhau, tùy theo yêu cầu của bài toán mà các bạn lựa chọn lớp lưu trữ nào cho phù hợp nhé.

Mình sẽ kết thúc bài học này ở đây, cám ơn các bạn đã đọc bài viết.