静态成员

在类定义中，关键词 static 声明不绑定到类实例的成员。

在类定义之外，它有不同含义：见存储期。

语法


static 数据成员	(1)

static 成员函数	(2)

1) 声明静态数据成员。

2) 声明静态成员函数。

解释

类的静态成员不与类的对象关联：它们是具有静态或线程 (C++11 起)存储期的独立变量，或者常规函数。

static 关键词只会用于静态成员在类定义中的声明，而不用于该静态成员的定义：

class X { static int n; }; // 声明（用 'static'）
int X::n = 1;              // 定义（不用 'static'）

类体内的声明不是定义，且可以将成员声明为（除 void 之外的）不完整类型，包括该成员的声明所在的类型：

struct Foo;
struct S
{
   static int a[]; // 声明，不完整类型
   static Foo x;   // 声明，不完整类型
   static S s;     // 声明，不完整类型（在其自身定义中）
};
 
int S::a[10]; // 定义，完整类型
struct Foo {};
Foo S::x;     // 定义，完整类型
S S::s;       // 定义，完整类型

然而如果声明使用了 constexpr 或 inline (C++17 起) 说明符，那么该成员必须声明为拥有完整类型。

(C++11 起)

指代类 T 的静态成员 m 有两种可用的形式：限定名 T::m以及成员访问表达式 E.m 或 E->m，其中 E 分别是求值为 T 或 T* 的表达式。在同一类作用域中时，不需要限定：

struct X
{
    static void f(); // 声明
    static int n;    // 声明
};
 
X g() { return X(); } // 某个返回 X 的函数
 
void f()
{
    X::f();  // X::f 是静态成员函数的限定名
    g().f(); // g().f 是指代静态成员函数的成员访问表达式
}
 
int X::n = 7; // 定义
 
void X::f() // 定义
{ 
    n = 1; // X::n 在此作用域可以只要以 n 的形式进行访问
}

静态成员遵循类成员访问规则（私有、受保护、公开）。

静态成员函数

静态成员函数不关联到任何对象。调用时，它们没有 this 指针。

静态成员函数不能是 virtual、const 或 volatile 的。

静态成员函数的地址可以存储在常规的函数指针中，但不能存储在成员函数指针中。

静态数据成员

静态数据成员不关联到任何对象。即使不定义类的任何对象它们也存在。整个程序中只有一个拥有静态存储期的静态数据成员实例，除非使用关键词 thread_local，此时每个线程都有一个具有线程存储期的该对象 (C++11 起)。

静态数据成员不能是 mutable 的。

在命名空间作用域中，如果类自身具有外部连接（即不是无名命名空间的成员），那么类的静态数据成员也具有外部连接。局部类（定义于函数内部的类）和无名类，包括无名类的成员类，不能拥有静态数据成员。

静态数据成员可以声明为 inline。 inline 静态数据成员可以在类定义中定义，而且可以指定初始化器。它不需要类外定义：

struct X
{
    inline static int n = 1;
};

(C++17 起)

常量静态成员

如果整型或枚举类型的静态数据成员被声明为 const（且非 volatile），那么它能以其中的每个表达式均为常量表达式的初始化器直接在类定义内初始化：

struct X
{
    const static int n = 1;
    const static int m{2}; // C++11 起
    const static int k;
};
const int X::k = 3;

如果声明字面类型 (LiteralType) 的静态数据成员为 constexpr，那么它必须以其中的每个表达式均为常量表达式的初始化器直接在类定义内初始化：

struct X {
    constexpr static int arr[] = { 1, 2, 3 };        // OK
    constexpr static std::complex<double> n = {1,2}; // OK
    constexpr static int k; // 错误：constexpr static 要求初始化器
};