静态关键字及其在C++中的各种用法

Question

根据我的理解，存在static存储持续时间，这意味着在全局的情况下，它会持续到程序的生存期，但是当您谈到局部的情况时，它意味着默认情况下初始化为零。

C++标准对具有关键字statice的类数据成员这样说：

3.7.1静态存储持续时间[basic.stc.Static]

局部变量是什么意思？那是函数局部变量吗？因为当您将函数local声明为statice时，它只在第一次进入该函数时初始化一次。

它也只讨论与类成员有关的存储持续时间，它不是特定于实例的，这也是staticno的属性吗？还是存储时间？

现在使用statice和文件范围的情况如何？默认情况下，是否所有全局变量都被认为具有静态存储持续时间？以下（来自第3.7.1节）似乎表明了这一点：

static如何与变量的链接相关？

这个static关键字简直让人摸不着头脑，有人能澄清一下it英语的不同用法吗，还能告诉我什么时候初始化一个static类成员？

Answer 1

static变量对于其定义的翻译单元的“生存期”存在，并且：

• 如果它在名称空间范围内（即在函数和类之外），则不能从任何其他转换单元访问它。这被称为“内部联动”或“静态存储持续时间”。（除了constexpr之外，不要在头文件中这样做。任何其他文件，最后在每个翻译单元中都有一个单独的变量，这太混乱了）
• 如果它是函数中的变量，就不能从函数外部访问它，就像任何其他局部变量一样。（这就是他们提到的本地人）
由于 static，
• 类成员没有受限制的作用域，但可以从类和实例中寻址（如std::string::npos)。[注意：您可以在类中声明静态成员，但它们通常仍应在翻译单元（cpp文件）中定义，因此，每个类只有一个成员]

作为代码的位置：

static std::string namespaceScope = "Hello";
void foo() {
    static std::string functionScope= "World";
}
struct A {
   static std::string classScope = "!";
};

正确处理所有这些问题的最简单的方法是使所有不是constexpr的静态变量初始化为函数静态局部变量，这可以确保所有静态变量/全局变量在您尝试使用它们时都正确初始化，从而防止静态初始化顺序的混乱。

T& get_global() {
    static T global = initial_value();
    return global;
}

要小心，因为当规范说命名空间范围变量默认具有“静态存储持续时间”时，它们意味着“翻译单元的生存期”位，但这并不意味着它不能在文件外部访问。

更简单的是，static经常用作类成员函数，很少用于独立函数。

静态成员函数与常规成员函数的不同之处在于，它可以在没有类的实例的情况下被调用，并且由于它没有实例，所以它不能访问类的非静态成员。当您希望为一个绝对不引用任何实例成员的类提供函数时，或者为管理statice成员变量提供函数时，静态变量非常有用。

struct A {
    A() {++A_count;}
    A(const A&) {++A_count;}
    A(A&&) {++A_count;}
    ~A() {--A_count;}

    static int get_count() {return A_count;}
private:
    static int A_count;
}

int main() {
    A var;

    int c0 = var.get_count(); //some compilers give a warning, but it's ok.
    int c1 = A::get_count(); //normal way
}

静态自由函数意味着该函数不会被任何其他翻译单元引用，因此链接器可以完全忽略它。这有几个目的：

• 可以在cpp文件中使用，以保证该函数永远不会从任何其他文件中使用。
• 可以放在一个头中，每个文件都有它自己的函数副本。没有用，因为内联做的事情几乎是一样的。
• 通过减少工作量来加快链接时间
• 可以在每个翻译单元中放一个同名的函数，它们都可以做不同的事情。例如，您可以在每个cpp文件中放置一个静态无效日志（const char*){}，并且它们可以以不同的方式记录。