static members

• 1 语法
• 2 解释
  • 2.1 静态成员函数
  • 2.2 静态数据成员
  • 2.3 常量静态成员
• 3 关键字
• 4 缺陷报告
• 5 参考
• 6 另见

语法

静态成员的声明是一种成员声明，其声明说明符包含关键字static。关键字static通常出现在其他说明符之前（因此语法常被非正式地描述为static 成员声明），但可以出现在说明符序列中的任何位置。

任何静态数据成员和静态成员函数的名称必须与包含类的名称不同。

说明

类的静态成员不与类的对象相关联：它们是具有静态 或线程 (since C++11) 存储期 的独立变量或常规函数。

static 关键字仅用于类定义内部的静态成员声明，而不用于该静态成员的定义：

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

类体内的声明不是定义，且可以将成员声明为 不完整类型 （除 void 外），包括声明该成员的类类型本身：

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（在其自身定义内）
};
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

要引用类 T 的静态成员 m ，可使用两种形式：限定名称 T::m 或成员访问表达式 E.m 或 E->m ，其中 E 分别是计算结果为 T 或 T* 的表达式。当处于同一类作用域内时，无需使用限定：

struct X
{
    static void f(); // 声明
    static int n;    // 声明
};
X g() { return X(); } // 返回 X 的某个函数
void f()
{
    X::f();  // X::f 是静态成员函数的限定名称
    g().f(); // g().f 是引用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; // 在此作用域中可直接以 n 访问 X::n
}

静态成员遵循 类成员访问规则（private、protected、public） 。

静态成员函数

静态成员函数不与任何对象关联。当被调用时，它们没有 this 指针。

静态成员函数不能是 virtual 、 const 、 volatile 或 引用限定 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

静态数据成员不与任何对象关联。即使尚未定义类的对象，它们也存在。整个程序中只有一个具有静态 存储期的静态数据成员实例，除非使用了关键字 thread_local，在这种情况下每个线程拥有一个具有线程存储期的此类对象(自 C++11 起)。

静态数据成员不能是 mutable。

命名空间作用域中的类的静态数据成员具有外部链接，如果该类本身具有外部链接（不是无名命名空间的成员）。局部类（在函数内部定义的类）和无名类（包括无名类的成员类）不能有静态数据成员。

struct X
{
    inline static int fully_usable = 1; // No out-of-class definition required,
                                        // ODR-usable
    inline static const std::string class_name{"X"}; // Likewise

    static const int non_addressable = 1; // C.f. non-inline constants, usable
                                          // for its value, but not ODR-usable
    // static const std::string class_name{"X"}; // Non-integral declaration of this
                                                 // form is disallowed entirely
};

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 ），则可以直接在类定义内部使用 初始化器 进行初始化，其中每个表达式都是 常量表达式 ：

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

struct X
{
    constexpr static int arr[] = { 1, 2, 3 };        // OK
    constexpr static std::complex<double> n = {1,2}; // OK
    constexpr static int k; // Error: constexpr static requires an initializer
};

如果 const 非内联 (C++17 起) 静态数据成员 或 constexpr 静态数据成员 (C++11 起) (C++17 前) 被 ODR 使用 ，仍需要在命名空间作用域提供定义，但该定义不能包含初始化器。

struct X
{
    static const int n = 1;
    static constexpr int m = 4;
};
const int *p = &X::n, *q = &X::m; // X::n 和 X::m 被 ODR 使用
const int X::n;             // … 因此需要提供定义
constexpr int X::m;         // …（C++17 中 X::m 除外）

关键词

static

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

参考文献

参见

• static 存储说明符