Static 成员函数中的变量

Question

有人可以解释一下成员函数中的 static 变量如何在 C++ 中工作。

给定以下 class：

class A {
   void foo() {
      static int i;
      i++;
   }
}

如果我声明A多个实例，在一个实例上调用foo()是否会在所有实例上增加 static 变量i ？ 还是只有它被调用的那个？

我假设每个实例都有自己的i副本，但是单步执行我拥有的一些代码似乎表明并非如此。

Answer 1

由于class A是非模板 class 并且A::foo()是非模板 function。 程序内将只有一份static int i的副本。

A object 的任何实例都会影响相同的i ，并且i的生命周期将在整个程序中保持不变。 添加示例：

A o1, o2, o3;
o1.foo(); // i = 1
o2.foo(); // i = 2
o3.foo(); // i = 3
o1.foo(); // i = 4

Answer 2

不幸的是，关键字static在 C++ 中有几个不同的不相关含义

1. 当用于数据成员时，这意味着数据在 class 中而不是在实例中分配。

2. 当用于 function 内部的数据时，这意味着数据是静态分配的，在第一次进入块时初始化并持续到程序退出。 此外，该变量仅在 function 内部可见。 局部静态的这一特殊功能通常用于实现单例的惰性构造。

3. 当在编译单元级别（模块）使用时，这意味着该变量就像一个全局变量（即在main运行之前分配和初始化并在main退出之后销毁）但该变量在其他编译单元中将不可访问或可见。

我强调了对每种用途最重要的部分。 使用 (3) 有点不鼓励使用未命名的命名空间，它还允许未导出的 class 声明。

在您的代码中， static关键字与含义数字 2 一起使用，与类或实例无关……它是function的变量，并且只有一个副本。

正如iammilind所说的那样，如果 function 是模板 function （因为在这种情况下 ZC1C425268E68385D14AB5074C17A4 本身确实可以存在许多不同的副本），则该变量可能存在多个实例。 即使在那种情况下，课程类和实例也无关紧要......请参见以下示例：

#include <stdio.h>

template<int num>
void bar()
{
    static int baz;
    printf("bar<%i>::baz = %i\n", num, baz++);
}

int main()
{
    bar<1>(); // Output will be 0
    bar<2>(); // Output will be 0
    bar<3>(); // Output will be 0
    bar<1>(); // Output will be 1
    bar<2>(); // Output will be 1
    bar<3>(); // Output will be 1
    bar<1>(); // Output will be 2
    bar<2>(); // Output will be 2
    bar<3>(); // Output will be 2
    return 0;
}

Answer 3

Static 变量内部函数

• Static 变量在 function 内创建，存储在程序的 static ZCD69B4957F06CD8129DZ7BF3 上。

• Static 变量初始化将在第一次调用 function 时完成。

• Static 变量将保留多个 function 调用中的值

• static 变量的生命周期是 Program

例子

#include <iostream>

using namespace std;

class CVariableTesting 
{
    public:
    
    void FuncWithStaticVariable();
    void FuncWithAutoVariable();

};

void CVariableTesting::FuncWithStaticVariable()
{
    static int staticVar = 0; //staticVar is initialised by 0 the first time
    cout<<"Variable Value : "<<staticVar<<endl;
    staticVar++;
}
void CVariableTesting::FuncWithAutoVariable()
{
    int autoVar = 0;
    cout<<"Variable Value : "<<autoVar<<endl;
    autoVar++;
}
    

int main()
{
    CVariableTesting objCVariableTesting;
    cout<<"Static Variable";
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    
    cout<<endl;
    cout<<"Auto Variable";
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    
    return 0;
}

Output：

Static 变量

变量值：0
变量值：1
变量值：2
变量值：3
变量值：4

自动变量

变量值：0
变量值：0
变量值：0
变量值：0
变量值：0

Answer 4

简化答案：

Static variables, regardless whether they are members of a (non-templated) class or a (non-templated) function, behave - technically - like a global label which scope is limited to the class or function.