C++中的静态成员

在一个类的定义中，关键字 static 声明一个不属于类实例的成员。

一些细节

如果类定义中某个成员的声明说明符包含关键字 static，那么它就是类的静态成员。静态成员的名称不能和包含的类相同。

需要注意的是，在类定义中声明的静态变量是一个声明而不是定义，并且成员可以是一个不完整类型（除了void），类型也可以是成员声明所在的类型，例如如下代码：

struct Foo;
 
struct S
{
    static int a[]; // 这是一个声明，且是不完整类型
    static Foo x;   // 这是一个声明，且是不完整类型
    static S s;     // 声明，成员的类型为S，为成员所在的类型，因为S是一个不完整的类型，所以s也是一个不完整的类型
};
 
int S::a[10]; // 定义，完整的类型
struct Foo {};
Foo S::x;     // 定义，完整的类型
S S::s;       // 定义，完整的类型

如果声明使用了 constexpr 或者 inline（从C++17开始），那么成员必须拥有完成类型。

静态成员遵循类成员访问规则（class member rules）。

静态成员函数

静态成员函数不能是 const，volatile，virtual，引用限定（ref-qualified）。

静态数据成员

静态数据在整个程序中只有一个实例，且生命周期为静态存储周期，但是如果使用了 thread_local 关键字，那么每个线程都会有一个该对象，且生命周期为线程存储周期。

内联的静态成员

从 C++17 开始，静态成员可以是内联的，如下代码所示：

struct X
{
	inline static int a = 10;
}

一个内联的静态数据成员可以被定义在类中，且可以拥有初始化器。

常量静态成员

如果一个整形或者枚举类型的静态数据成员被声明为 const，那么可以在类中直接通过一个常量表达式初始化它，例如如下代码：

struct X
{
    const static int n = 1;
    const static int m{2};
    const static int k;
};
const int X::k = 3;

从 C++11 开始，如果（LiteralType ）静态成员被声明为 constexpr，那么必须在类定义中通过常量表达式初始化器初始化它。如果一个 const 或者 constexpr 静态数据成员被 odr-used 了，那么在命名空间作用域仍然需要一个定义，但是它不能有初始化器。

但是从 C++17开始，如果静态常量数据成员是内联的 inline，那么可以不需要定义，需要注意的是，constexpr 已经暗含了 inline，因此一个 constexpr 静态成员也可以不需要定义，例如如下代码：

struct X
{
    static const int n = 1;
    static constexpr int m = 4;
};
 
const int *p = &X::n, *q = &X::m; // X::n and X::m ord 使用
const int X::n;             // 所以X::n需要一个定义
constexpr int X::m;         //但是X::m不需要，虽然也允许

参考

• static members