一、局部静态变量

局部变量按照存储形式可以分为三种，分别是auto、static、register。

与auto类型（普通）局部变量相比，static有三点不同：

存储空间分配不同
- auto类型分配在栈上，属于动态存储类别，占动态存储空间，函数调用结束后自动释放；
- static类型分配在静态存储区，在程序整个运行期间都不释放；
- 两者作用域相同，但是生存期不同。
static局部变量在初次运行时进行初始化工作，且只初始化一次。
对于局部静态变量，如果不赋初值，编译期会自动赋初值0或者空；

auto类型的初值是不确定的。

对于C++的类对象例外，class的对象实例如果不初始化，则会自动调用默认构造函数，不管是不是static类型。

特点：static局部变量的“记忆性”与生存期的“全局性”

所谓“记忆性”是指在两次函数调用时，在第二次调用进入时，能保持第一次调用退出时的值。

示例程序一

#include <iostream> 
using namespace std;    
void staticLocalVar()    
{     
    static int a = 0;    
    cout<<"a="<<++a<<endl;    
}    
int main()    
{     
    staticLocalVar();   // a=1 
    staticLocalVar();   // a=2 
    system("pause");    
    return 0;    
}

运行结果：

a=1
a=2
请按任意键继续. . .

应用：利用“记忆性”记录函数调用的次数（示例程序一）
利用生存期的”全局性“改善return a pointer / reference to a local object的问题，local object的问题在于退出函数时，生存期就结束，局部变量就会被销毁；利用static就可以延长局部变量的生存期。

注意事项：

“记忆性”是程序运行很重要的一点就是可重复性，而static变量的“记忆性”破坏了可重复性，造成不同时刻同一函数的运行结果不同。
“生存期”全局性和唯一性。普通的局部变量在栈上分配空间，因此每次调用函数时，分配的空间都可能不一样，而static具有全局唯一性的特点，每次调用时都指向同一块内存，这就造成一个很重要的问题—不可重入性！！！

在多线程或者递归程序中要特别注意。

二、外部静态变量/函数

在C中static的第二种含义：用来表示不能被其它文件访问的全局变量和函数。

此处static的含义是指对函数的作用域仅仅局限于本文件（所以又称为内部函数）。

注意：对于外部（全局）变量，不论是否有static限制，它的存储区域都是在静态存储区，生存期都是全局的，此时的static只是起作用域限制作用，限制作用域在本文件内部。

使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心函数同名问题。

示例程序二

//file1.cpp 
static int varA;     
int varB;     
extern void funA()     
{       
}     
static void funB()     
{      
}     
//file2.cpp 
extern int varB; // 使用file1.cpp中定义的全局变量 
extern int varA; // 错误! varA是static类型, 无法在其他文件中使用 
extern void funA(); // 使用file1.cpp中定义的函数 
extern void funB(); // 错误! 无法使用file1.cpp文件中static函数

三、静态数据成员/成员函数（C++特有）

C++重用了这个关键字，它表示属于一个类而不是属于此类的任何特定的对象的变量和函数。

静态类成员包括静态数据成员和静态函数成员。

静态数据成员

类体中的数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样，静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时静态数据成员还具有以下特点。

1）静态数据成员的定义

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以，静态数据成员的定义（初始化）不应该被放在头文件中。其定义方式与全局变量相同。举例如下：

xxx.h文件            
 class base    
{                
private:         
    static const int _i;    //声明，标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。 
};       
xxx.cpp文件              
const int base::_i = 10;    //定义(初始化)时不受private和protected访问限制.

注：不要试图在头文件中定义（初始化）静态数据成员。在大多数情况下，这会引起重复定义。即使加上#ifndef #define #endif或者#pragma once也不行。

2）静态数据成员被类的所有对象所共享，包括该类的派生类的对象。

#include <iostream> 
using namespace std;    
class base    
{                     
public:                   
    static int _num;    //声明 
};      
int base::_num = 0; //静态数据成员的真正定义 
class derived : public base    
{               
};        
int main()              
{                  
    base a;                 
    derived b;              
    a._num++;                 
    cout<<"base class static data number _num is "<<a._num<<endl; // 1 
    b._num++;                
    cout<<"derived class static data number _num is "<<b._num<<endl;// 2 
    system("pause");    
    return 0;    
}

3）静态数据成员可以成为成员函数的可选参数，而普通数据成员则不可以。

class base    
{       
public:                
    static int _staticVar;      
    int _var;      
    void foo1(int i = _staticVar);//正确,_staticVar为静态数据成员 
    void foo2(int i = _var);//错误,_var为普通数据成员 
};

4)★静态数据成员的类型可以是所属类的类型，而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为所属类类型的指针或引用。举例如下:

class base    
{                 
public:              
    static base _object1;//正确，静态数据成员 
    base  object2;//错误 
    base *pObject;//正确，指针 
    base &mObject;//正确，引用 
};

静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下：

class base
{
public:

base()    
{     
    _i = 0;    
    _val = 0;    
}               
mutable int _i;            
static int _staticVal;            
int _val;            
void test() const    
{       
    _i++;//正确，mutable数据成员 
    _staticVal++;//正确，static数据成员 
    _val++;//错误 
}

};
int base::_staticVal = 0;

静态成员函数

1).静态成员函数的地址可用普通函数指针储存，而普通成员函数地址需要用类成员函数指针来储存。举例如下：

class base    
{                    
    static int func1();                   
    int func2();                
};      
int (*pf1)() = &base::func1;        //普通的函数指针 
int (base::*pf2)() = &base::func2;  //成员函数指针

2).静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。
3).静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下：

class base    
{                    
    virtual static void func1();//错误 
    static void func2() const;//错误 
    static void func3() volatile;//错误 
};

最后要说的一点是，静态成员是可以独立访问的，也就是说，无须创建任何对象实例就可以访问。

四、使用技巧

在循环体内和在函数内的static变量都是静态局部变量。

静态局部变量有以下特点：

该变量在全局数据区分配内存；
静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化；
静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0；
它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束；

所以，在for循环类的static变量在下一次进入循环的时候，值是保存了的，为你上一次退出循环时候的值

测试代码:

#include "stdio.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{ 
    for (int i=0;i<10;i++)
    { 
        static int value = 1;
        value ++;
        cout <<"the "<< i << "th value is" << value<< endl;
    }
    // cout << "end value is " << value << endl;
    return 0;
}