C++中static修饰符的详解及其作用介绍

什么是static修饰符

在C++中，static是一个关键字，它可以用来修饰变量、函数、类和成员变量等。使用static修饰符可以改变变量、函数、类和成员变量的作用范围和生命周期。

static修饰符的作用

静态变量

使用static修饰变量可以使该变量具有静态存储方式，即在程序的整个生命周期中，该变量只会被分配一次内存空间，所有的实例都共享同一块内存，从而实现不同实例之间共享变量值的效果。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

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

int main(){
  increment(); //输出 1
  increment(); //输出 2
  increment(); //输出 3
  return 0;
}

上面的代码定义了一个increment函数，其中x变量使用static修饰。当函数第一次被调用执行时，x被初始化为0，然后在函数的执行过程中，每次调用时，x的值都会自增1，并输出x的值。由于x是静态变量，因此每次调用increment函数时，x的值都是在上一次的基础上自增1的。这就实现了从函数调用第一次开始，一直对x值进行累加的效果。

静态函数

使用static修饰函数可以将函数的作用域从整个文件扩大到整个程序，即使多个文件都包含了这个函数，这个函数也只会在编译时被分配一次内存空间，避免了函数名冲突，同时也很好地隐藏了函数实现的细节。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Test{
  public:
    static void print(){
      cout << "Hello World!" << endl;
    }
};

int main(){
  Test::print(); //输出 "Hello World!"
  return 0;
}

上面的代码定义了一个Test类，其中print函数使用static修饰。因此，print函数的作用域从整个类实例缩小到整个程序。即使在其他文件中也会保持作用。

静态成员变量

使用static修饰成员变量可以使该成员变量具有静态存储方式，这意味着该成员变量只会被分配一次内存空间，并在类的所有实例中共享，即所有对象共用同一块内存空间。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Test{
  public:
    static int num;
};

int Test::num = 0;

int main(){
  Test t1;
  Test t2;
  t1.num = 1;
  cout << t1.num << endl; //输出 1
  cout << t2.num << endl; //输出 1
  return 0;
}

上面的代码定义了一个Test类和一个静态成员变量num。由于num是静态成员变量，因此在类的所有实例中共享，即t1和t2对象共用同一块内存空间，所以当t1中的num变量的值改变时，t2中的num变量的值也会被改变。

总结

静态修饰符static可以改变变量、函数、类和成员变量的作用范围和生命周期。静态变量可以实现不同实例之间共享变量值，静态函数可以方便地隐藏函数实现的细节，而静态成员变量则可以在类的所有实例中共享。要注意静态成员变量的初始化，可以在类外初始化，也可以在类内初始化静态成员变量。