明確にするために、この回答には間違った情報が含まれています（トーマスはコメントの後で彼の回答を修正しました、クール:)）。他の答えは、静的割り当てが何を意味するかを説明することを避けます。したがって、以下の3つの主要な割り当て形式と、それらが通常ヒープ、スタック、およびデータセグメントにどのように関係するかを説明します。また、人々が理解できるように、C / C ++とPythonの両方でいくつかの例を示します。
「静的」（静的に割り当てられる別名）変数はスタックに割り当てられません。そう思わないでください-「静的」は「スタック」のように聞こえるので、多くの人がそうします。それらは実際にはスタックにもヒープにも存在しません。これらは、いわゆるデータセグメントの一部です。
ただし、一般的には、「スタック」や「ヒープ」ではなく、「スコープ」や「ライフタイム」を検討することをお勧めします。
スコープとは、コードのどの部分が変数にアクセスできるかを指します。一般に、ローカルスコープ（現在の関数からのみアクセス可能）とグローバルスコープ（どこからでもアクセス可能）を考えますが、スコープはさらに複雑になる可能性があります。
ライフタイムとは、プログラムの実行中に変数が割り当てられたり、割り当てが解除されたりすることです。通常、静的割り当て（変数はプログラムの全期間を通じて持続するため、複数の関数呼び出しにわたって同じ情報を保存するのに役立ちます）と自動割り当て（変数は関数の1回の呼び出し中にのみ持続するため、関数の実行中にのみ使用され、実行後に破棄できる情報の格納と動的割り当て（静的または自動のようなコンパイル時ではなく、実行時に期間が定義される変数）の比較。
ほとんどのコンパイラとインタプリタは、スタック、ヒープなどを使用するという点で同様にこの動作を実装しますが、動作が正しい限り、コンパイラは必要に応じてこれらの規則を破ることがあります。たとえば、最適化により、ローカル変数はスタックに存在する場合でも、レジスタにのみ存在するか、完全に削除される場合があります。いくつかのコメントで指摘されているように、スタックやヒープを使用せず、代わりに他のいくつかのストレージメカニズムを使用するコンパイラーを自由に実装できます（スタックとヒープはこれに最適であるため、まれに行われます）。
このすべてを説明するために、簡単な注釈付きのCコードをいくつか提供します。学習する最良の方法は、デバッガーの下でプログラムを実行し、動作を監視することです。Pythonを読みたい場合は、回答の最後までスキップしてください:)
// Statically allocated in the data segment when the program/DLL is first loaded
// Deallocated when the program/DLL exits
// scope - can be accessed from anywhere in the code
int someGlobalVariable;
// Statically allocated in the data segment when the program is first loaded
// Deallocated when the program/DLL exits
// scope - can be accessed from anywhere in this particular code file
static int someStaticVariable;
// "someArgument" is allocated on the stack each time MyFunction is called
// "someArgument" is deallocated when MyFunction returns
// scope - can be accessed only within MyFunction()
void MyFunction(int someArgument) {
// Statically allocated in the data segment when the program is first loaded
// Deallocated when the program/DLL exits
// scope - can be accessed only within MyFunction()
static int someLocalStaticVariable;
// Allocated on the stack each time MyFunction is called
// Deallocated when MyFunction returns
// scope - can be accessed only within MyFunction()
int someLocalVariable;
// A *pointer* is allocated on the stack each time MyFunction is called
// This pointer is deallocated when MyFunction returns
// scope - the pointer can be accessed only within MyFunction()
int* someDynamicVariable;
// This line causes space for an integer to be allocated in the heap
// when this line is executed. Note this is not at the beginning of
// the call to MyFunction(), like the automatic variables
// scope - only code within MyFunction() can access this space
// *through this particular variable*.
// However, if you pass the address somewhere else, that code
// can access it too
someDynamicVariable = new int;
// This line deallocates the space for the integer in the heap.
// If we did not write it, the memory would be "leaked".
// Note a fundamental difference between the stack and heap
// the heap must be managed. The stack is managed for us.
delete someDynamicVariable;
// In other cases, instead of deallocating this heap space you
// might store the address somewhere more permanent to use later.
// Some languages even take care of deallocation for you... but
// always it needs to be taken care of at runtime by some mechanism.
// When the function returns, someArgument, someLocalVariable
// and the pointer someDynamicVariable are deallocated.
// The space pointed to by someDynamicVariable was already
// deallocated prior to returning.
return;
}
// Note that someGlobalVariable, someStaticVariable and
// someLocalStaticVariable continue to exist, and are not
// deallocated until the program exits.
ライフタイムとスコープを区別することが重要である理由の特に感動的な例は、変数がローカルスコープを持つことができるが静的なライフタイムを持つことができることです-たとえば、上記のコードサンプルの「someLocalStaticVariable」。そのような変数は、私たちの一般的だが非公式な命名の習慣を非常に混乱させる可能性があります。たとえば、「ローカル」とは通常「ローカルスコープの自動的に割り当てられた変数」を意味し、グローバルとは通常「グローバルスコープの静的に割り当てられた変数」を意味します。残念ながら、「ファイルスコープの静的に割り当てられた変数」のようなことになると、多くの人が言うのは...「ハァッ???」です。
C / C ++での構文の選択の中には、この問題を悪化させるものがあります。たとえば、多くの人々は、以下に示す構文のために、グローバル変数は「静的」ではないと考えています。
int var1; // Has global scope and static allocation
static int var2; // Has file scope and static allocation
int main() {return 0;}
上記の宣言にキーワード "static"を含めると、var2がグローバルスコープを持つことができなくなります。それにもかかわらず、グローバルvar1には静的な割り当てがあります。これは直感的ではありません！このため、スコープを説明するときに「静的」という言葉を使わないようにし、代わりに「ファイル」または「ファイル制限」スコープのように言います。ただし、多くの人は「静的」または「静的スコープ」という語句を使用して、1つのコードファイルからのみアクセスできる変数を記述しています。ライフタイムのコンテキストでは、「静的」とは、変数がプログラムの開始時に割り当てられ、プログラムの終了時に割り当て解除されることを常に意味します。
一部の人々は、これらの概念をC / C ++固有のものと考えています。ではない。たとえば、以下のPythonサンプルは、3種類の割り当てすべてを示しています（ここでは説明しませんが、インタープリター言語では微妙な違いがいくつかあります）。
from datetime import datetime
class Animal:
_FavoriteFood = 'Undefined' # _FavoriteFood is statically allocated
def PetAnimal(self):
curTime = datetime.time(datetime.now()) # curTime is automatically allocatedion
print("Thank you for petting me. But it's " + str(curTime) + ", you should feed me. My favorite food is " + self._FavoriteFood)
class Cat(Animal):
_FavoriteFood = 'tuna' # Note since we override, Cat class has its own statically allocated _FavoriteFood variable, different from Animal's
class Dog(Animal):
_FavoriteFood = 'steak' # Likewise, the Dog class gets its own static variable. Important to note - this one static variable is shared among all instances of Dog, hence it is not dynamic!
if __name__ == "__main__":
whiskers = Cat() # Dynamically allocated
fido = Dog() # Dynamically allocated
rinTinTin = Dog() # Dynamically allocated
whiskers.PetAnimal()
fido.PetAnimal()
rinTinTin.PetAnimal()
Dog._FavoriteFood = 'milkbones'
whiskers.PetAnimal()
fido.PetAnimal()
rinTinTin.PetAnimal()
# Output is:
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is tuna
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is steak
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is steak
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is tuna
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.255000, you should feed me. My favorite food is milkbones
# Thank you for petting me. But it's 13:05:02.256000, you should feed me. My favorite food is milkbones
