數據成員可以分為靜態變量、非靜態變量兩種。
- 靜態成員：靜態類中的成員加入static 修飾符，即是靜態成員，可以使用類名+靜態成員名訪問此靜態成員，因為靜態成員存在於內存，非靜態成員需要實例化才會分配內存，所以靜態成員不能訪問非靜態成員，因為靜態成員存在於內存，所以非靜態成員可以直接訪問類中的靜態成員。
- 非靜態成員：所以沒有加static的成員都是非靜態成員，當類被實例化后，可以通過實例化的類名進行訪問，非靜態成員的生存期決定於該類的生存期，而靜態成員則不存在生存期的概念，因為靜態成員始終駐留在內存中。
一個類中可以包含靜態成員和非靜態成員，類中也包括靜態構造函數和非靜態構造函數。
以下分兩方面來說，第一方面主要是相對於面向過程而言，在這方面不涉及類；另一方面相對於面向對象來說，主要說明static在類中的作用。
一、在面向過程設計中的static關鍵字
1. 靜態全局變量
定義：在全局變量前加上關鍵字static，該變量就被定義成一個靜態全局變量。
特點：
- 該變量在全局數據區分配內存
- 初始化：如果不顯式初始化，那么將被飲食初始化為0（自動變量是隨機的，除非是顯式初始化）
- 該變量只在本源文件可見，嚴格地講，應該從定義之處開始到本文件結束。
- 文件作用域下聲明的const的常量默認為static存儲類型。
Example 1
#include <iostream> using namespace std; void fun(); static int n; void main() { n = 20; cout<<n<<endl; fun(); } void fun() { n++; cout<<n<<endl; }
靜態變量都在全局數據區分配內存，包括靜態局部變量。對於一個完整的程序，在內存中的分布情況如下：
- 代碼區
- 全局數據區
- 堆區
- 棧區
一般在程序中，由new產生的動態數據區放在堆區中，函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨着函數的退出而釋放空間，靜態數據（即使是函數內部的靜態局部變量）也存放在全局數據區中。全局數據區的數據並不會因為函數的退出而釋放空間。
如果把Example 1中的
static int n；
修改為
int n；//全局變量。
它可以實現變量在文件中的共享.
但是靜態全局變量有以下好處：
在其他文件中可以定義相同名字的變量，而不會發生沖突。
Example 2
FILE 1 #include <iostream> using namespace std; void fun(); static int n; void main() { n = 20; cout<<n<<endl; fun(); } FILE 2 #include <iostream> using namespace std; extern int n; void fun() { n++; cout<<n<<endl; }
2. 靜態局部變量
定義：在局部變量前加上static關鍵字時，就定義了靜態局部變量。
FILE 3 #include <iostream> using namespace std; void fun(); void main() { fun(); fun(); fun(); } void fun() { static int n = 10; n++; cout<<n<<endl; }
通常，在函數體內定義了一個變量，每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存，但隨着程序退出函數體，系統就會收回棧內存，局部變量也相應失效。但是有時候我們需要在兩次調用之間對變量的值進行保存，通常的想法是定義一個全局變量來實現，但是這樣一來，變量已經不再屬於函數本身了，不再僅受函數的控制，給程序的維護帶來不便。
靜態局部變量正好可以解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區，而不是保存在棧中，每次的值保持到下一次調用，直到下次賦新值。
特點：
- 該變量在全局數據區分配內存
- 初始化：如果不是顯式初始化，那么將被隱式初始化為0，以后的函數調用不再進行初始化。
- 它始終駐留在全局數據區，直到程序運行結束。但其作用域為局部作用域。當定義它的函數或語句塊結束時，其作用域也隨之結束。
3. 靜態函數與普通函數不同，它只能在聲明它的文件當中可見，不能被其他文件使用。
Example 4
FILE 4 #include <iostream> using namespace std; static void fun(); void main() { fun(); } void fun() { int n = 10; n++; cout<<n<<endl; }
定義靜態函數的好處：靜態函數不能被其他文件使用。在其他文件中可以定義相同名字的函數，不會發生沖突。
二、面向對象的static關鍵字
靜態數據成員
在類內數據成員的聲明前加上關鍵字static，該數據成員就是類內的靜態數據成員。
#include <iostream> using namespace std; class MyClass { public: MyClass(int a, int b, int c); void fun(); private: int a,b,c; static int sum;//聲明靜態數據成員 }; int MyClass::sum = 0; MyClass::MyClass(int a, int b, int c) { this->a = a; this->b = b; this->c = c; sum += a+b+c; } void MyClass::fun() { cout<<"sum = "<<sum<<endl; } void main() { MyClass M(1,2,3); M.fun(); MyClass N(4,5,6); N.fun(); }
從以上的程序可以看出，靜態數據成員有以下特點：
- 對於非靜態數據成員，每個類對象都有自己的拷貝。而靜態數據成員被當作是類的成員。無論這個類的對象定義了多少個，靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝，由該類型的所有對象共享訪問。即靜態數據成員是該類的所有對象所共有的。對該類的多個對象來說，靜態數據成員只分配一次內存，供所有對象共用。所以，靜態數據成員的值對每個對象都是一樣的，它的值可以更新。
- 靜態數據成員存儲在全局數據區，靜態數據成員定義時要分配空間，所以不能在類聲明中定義。應該在類外定義。
- 靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public、private、protected訪問規則。
- 由於靜態數據成員在全局數據區分配內存，屬於本類的所有對象共享，它不屬於特定的類對象，在沒有產生類對象時作用域就可見。即在沒有產生類的實例時，我們就可以操作它。
靜態數據成員的初始化與一般數據成員的初始化不同，即它的初始化格式為：
<數據類型><類名>::<靜態數據成員> = <值>
類的靜態數據成員有兩種訪問方式：
如果靜態數據成員的訪問權限允許的話，即為public成員，可在程序中，按上述格式來引用靜態數據成員；
靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。比如對一個存款類，每個實例的利息都是相同的，所以把利息可以設為存款類的靜態數據成員。這有兩個好處，一是不管定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局數據區的內存，所以節省了存儲空間。二是一旦利息需要改變時，只要改變一次，則所有存款類對象的利息全改變過來了。
同全局變量相比，使用靜態數據成員有兩個優勢：
- 靜態數據成員沒有進入程序的全局名字空間，因此不存在與程序中其他全局名字沖突的可能性；
- 可以實現信息隱藏。靜態數據成員可以使private成員，而全局變量不能。
靜態成員函數
與靜態數據成員一樣，我們也可以創建一個靜態成員函數，它為類的全部服務，而不是為某一個類的具體對象服務。靜態成員函數與靜態數據成員一樣，都是在類的內部實現，屬於類定義的一部分。普通的成員函數一般都隱藏了一個this指針，this指針指向類的對象本身，因為普通成員函數總是具體的屬於某個類的具體對象的。通常情況下，this指針是缺省的、但是與普通函數相比，靜態成員函數由於不是與任何的對象相聯系，因此它不具有this指針，從這個意義上講，它無法訪問屬於類對象的非靜態數據成員，也無法訪問非靜態成員函數，它只能調用其余的靜態成員函數。
Example 6
#include <iostream> using namespace std; class MyClass { public: MyClass(int a, int b, int c); static void fun(); private: int a,b,c; static int sum;//聲明靜態數據成員 }; int MyClass::sum = 0; MyClass::MyClass(int a, int b, int c) { this->a = a; this->b = b; this->c = c; sum += a+b+c; } void MyClass::fun() { cout<<"sum = "<<sum<<endl; } void main() { MyClass M(1,2,3); M.fun(); MyClass N(4,5,6); N.fun(); MyClass::fun();//靜態成員函數的訪問 }
關於靜態成員函數，可以總結以下幾點：
- 出現在類體外的函數不能指定關鍵字static；
- 靜態成員之間可以互相訪問，包括靜態成員函數訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函數；
- 非靜態成員函數可以任意地訪問靜態成員函數和靜態數據成員；
- 靜態成員函數不能訪問非靜態成員函數和非靜態數據成員
- 由於沒有this指針的額外開銷，因此靜態成員函數與類的全局函數相比，速度上會有少許的增長
- 調用靜態成員函數，可以用成員訪問操作符(.)和(->)為一個類的對象或指向類對象的指調用靜態成員函數。
轉載自 Caroline0071。