在C++中，static關鍵字不僅能修飾變量，還能修飾函數、類成員等，其中靜態變量是最常用的特性之一。靜態變量與普通變量（非static）的核心區別在於作用域和生命週期，這也是理解它的關鍵。
一、局部靜態變量（函數內的靜態變量）¶
定義方式：在函數內部使用static修飾的變量，例如：
void countNumbers() {
static int num = 0; // 局部靜態變量
num++;
std::cout << "當前計數：" << num << std::endl;
}
核心特點：
1. 作用域：僅在定義它的函數內部可見，外部無法直接訪問。
2. 生命週期：程序啓動時分配內存，程序結束時釋放，整個程序運行期間存在。
3. 初始化：只在第一次調用函數時初始化，後續調用不會重複初始化（默認初始化爲0，數值類型）。
使用場景：
適合需要在函數多次調用間“記住”狀態的場景，例如函數內的計數器、緩存臨時數據等。
示例：
每次調用countNumbers函數，num會自增，即使函數多次調用也能保持累計值：
int main() {
countNumbers(); // 輸出：當前計數：1
countNumbers(); // 輸出：當前計數：2
countNumbers(); // 輸出：當前計數：3
return 0;
}
注意：
避免用局部靜態變量存儲需要頻繁修改的“臨時狀態”，否則可能導致邏輯混亂（例如多線程下的競態條件）。
二、全局靜態變量（文件內的靜態變量）¶
定義方式：在函數外部（全局作用域）使用static修飾的變量，例如：
// 全局靜態變量（僅當前文件可見）
static int globalValue = 10;
void printGlobal() {
std::cout << "全局靜態變量：" << globalValue << std::endl;
}
核心特點：
1. 作用域：僅在當前源文件（.cpp或.c文件）中可見，其他文件無法通過extern訪問。
2. 生命週期：整個程序運行期間存在。
3. 初始化：程序啓動時初始化，默認初始化爲0（數值類型）。
使用場景：
當需要全局數據但僅在當前文件使用時，用它避免與其他文件的全局變量衝突。
對比普通全局變量：
普通全局變量默認作用域是整個程序，其他文件可通過extern聲明訪問，容易導致命名衝突；而全局靜態變量僅在當前文件可見，安全性更高。
三、類的靜態成員變量（類級別的共享變量）¶
定義方式：在類中使用static修飾的成員變量，例如：
class Student {
public:
Student() { s_count++; } // 構造函數中計數+1
~Student() { s_count--; } // 析構函數中計數-1
static int getCount() { return s_count; } // 靜態成員函數訪問
private:
static int s_count; // 靜態成員變量（屬於類，非實例）
};
// 必須在類外初始化靜態成員變量
int Student::s_count = 0;
核心特點：
1. 作用域：屬於類本身，所有實例共享同一個靜態變量，而非每個實例獨立擁有。
2. 生命週期：整個程序運行期間存在。
3. 初始化：必須在類外顯式初始化（如int Student::s_count = 0;），且不能在類內部用普通方式初始化（除非是constexpr常量）。
使用場景：
需要跨實例共享數據時（例如統計類的實例數量），或存儲與類相關的“全局”數據（如配置參數）。
示例：
int main() {
Student s1, s2, s3;
std::cout << "學生總數：" << Student::getCount() << std::endl; // 輸出：3
return 0;
}
四、使用靜態變量的注意事項¶
- 避免濫用：靜態變量生命週期長，易隱藏狀態變化（例如多線程修改同一靜態變量時可能出現競態條件），需謹慎使用。
- 初始化順序：靜態變量在
main函數執行前初始化，若依賴其他變量/函數，可能出現未定義行爲（例如依賴未初始化的變量）。 - 命名規範：類的靜態成員變量建議用
類名::顯式訪問（如Student::s_count），避免混淆實例成員變量。
總結¶
靜態變量的核心價值在於持久化和共享性，但需根據場景選擇：
- 局部靜態變量：函數內狀態保存（如計數器），避免全局變量污染。
- 全局靜態變量：文件內私有全局數據，避免跨文件命名衝突。
- 類靜態成員變量：類級別的共享數據（如統計實例數量），實現數據隔離與複用。
合理使用static能簡化代碼，但過度依賴會增加維護難度，需平衡靈活性與可維護性。