C++中的静态(static)

一般来说，C++ 中的 static 关键字具有不同的含义，而这取决于它的使用场景。

函数内的变量

我们知道，函数内作为一个局部作用域，其中定义的临时变量将会在函数执行结束后被销毁。

void Func() {
	int x = 0;
	++x;
	cout << x << endl;
}

int main() {
	Func(); // 输出1
	Func(); // 输出1
	Func(); // 输出1
}

但我们可以通过在变量前添加 static 关键字将该其定义为一个静态变量，该静态变量的生存周期贯穿于整个程序周期，这一点类似于全局变量，但不同的是静态变量的作用域仍然保持不变，也就是整个函数体内。

void Func() {
	static int x = 0;
	++x;
	cout << x << endl;
}

int main() {
    // x = 10; 编译出错
	Func(); // 输出1
	Func(); // 输出2
	Func(); // 输出3
}

类内的变量或函数

有时类需要它的成员函数与类本身直接相关，而不是与类的各个对象保持关联。在这种情况下，可用 static 关键字修饰需要与类直接相关的成员变量或成员函数，此时被修饰的类成员为所有该类的对象所通用。

另外，值得注意的是，类内的 static 成员变量只是声明，并没有定义，因为类内的 static 变量属于整个类，而不属于某个具体的对象，因此它无法在类被实例化为对象时通过调用构造函数及进行初始化（即分配内存空间），因此需要在类外额外对其进行初始化。

class Solution {
private:
	static int sVal;
public:
	void setSval(int val) {
		sVal = val;
	}
	void print() {
		cout << sVal << endl;
	}
};

// 需要在类外声明，否则编译出错
int Solution::sVal;

int main() {
	Solution S1;
	Solution S2;
	S1.setSval(666);
	S1.print(); // 输出 666
	S2.print(); // 输出 666
}

同时，也不难理解为什么类内的 static 函数无法访问非 static 成员。类中的非 static 函数的调用可以理解为将调用该函数的对象本身作为一个参数进行传递，如 Data data1; data1.func(); 其实就相当于 Data::func(Data& data);，而 static 成员函数则没有与之关联的对象，也就没有了类对象这一隐含参数，因此它也就无法访问与某个具体对象相关联的非 static 成员。

全局的变量或函数

当用 static 修饰全局变量或函数时，表明被修饰的变量或函数只在其所属的文件内可见，而对其他文件隐藏，这样可以避免命名冲突，提高封装性和安全性。

// file1.cpp
static int x = 1;

// file2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int x = 2;

int main() {
    cout << x << endl; // 输出2
    // 若去掉 file1.cpp 中的 static 关键字，则出现链接错误(linker error)
}