在C++中，static关键字不仅能修饰变量，还能修饰函数、类成员等，其中静态变量是最常用的特性之一。静态变量与普通变量（非static）的核心区别在于作用域和生命周期，这也是理解它的关键。
一、局部静态变量（函数内的静态变量）¶
定义方式：在函数内部使用static修饰的变量，例如：
void countNumbers() {
static int num = 0; // 局部静态变量
num++;
std::cout << "当前计数：" << num << std::endl;
}
核心特点：
1. 作用域：仅在定义它的函数内部可见，外部无法直接访问。
2. 生命周期：程序启动时分配内存，程序结束时释放，整个程序运行期间存在。
3. 初始化：只在第一次调用函数时初始化，后续调用不会重复初始化（默认初始化为0，数值类型）。
使用场景：
适合需要在函数多次调用间“记住”状态的场景，例如函数内的计数器、缓存临时数据等。
示例：
每次调用countNumbers函数，num会自增，即使函数多次调用也能保持累计值：
int main() {
countNumbers(); // 输出：当前计数：1
countNumbers(); // 输出：当前计数：2
countNumbers(); // 输出：当前计数：3
return 0;
}
注意：
避免用局部静态变量存储需要频繁修改的“临时状态”，否则可能导致逻辑混乱（例如多线程下的竞态条件）。
二、全局静态变量（文件内的静态变量）¶
定义方式：在函数外部（全局作用域）使用static修饰的变量，例如：
// 全局静态变量（仅当前文件可见）
static int globalValue = 10;
void printGlobal() {
std::cout << "全局静态变量：" << globalValue << std::endl;
}
核心特点：
1. 作用域：仅在当前源文件（.cpp或.c文件）中可见，其他文件无法通过extern访问。
2. 生命周期：整个程序运行期间存在。
3. 初始化：程序启动时初始化，默认初始化为0（数值类型）。
使用场景：
当需要全局数据但仅在当前文件使用时，用它避免与其他文件的全局变量冲突。
对比普通全局变量：
普通全局变量默认作用域是整个程序，其他文件可通过extern声明访问，容易导致命名冲突；而全局静态变量仅在当前文件可见，安全性更高。
三、类的静态成员变量（类级别的共享变量）¶
定义方式：在类中使用static修饰的成员变量，例如：
class Student {
public:
Student() { s_count++; } // 构造函数中计数+1
~Student() { s_count--; } // 析构函数中计数-1
static int getCount() { return s_count; } // 静态成员函数访问
private:
static int s_count; // 静态成员变量（属于类，非实例）
};
// 必须在类外初始化静态成员变量
int Student::s_count = 0;
核心特点：
1. 作用域：属于类本身，所有实例共享同一个静态变量，而非每个实例独立拥有。
2. 生命周期：整个程序运行期间存在。
3. 初始化：必须在类外显式初始化（如int Student::s_count = 0;），且不能在类内部用普通方式初始化（除非是constexpr常量）。
使用场景：
需要跨实例共享数据时（例如统计类的实例数量），或存储与类相关的“全局”数据（如配置参数）。
示例：
int main() {
Student s1, s2, s3;
std::cout << "学生总数：" << Student::getCount() << std::endl; // 输出：3
return 0;
}
四、使用静态变量的注意事项¶
- 避免滥用：静态变量生命周期长，易隐藏状态变化（例如多线程修改同一静态变量时可能出现竞态条件），需谨慎使用。
- 初始化顺序：静态变量在
main函数执行前初始化，若依赖其他变量/函数，可能出现未定义行为（例如依赖未初始化的变量）。 - 命名规范：类的静态成员变量建议用
类名::显式访问（如Student::s_count），避免混淆实例成员变量。
总结¶
静态变量的核心价值在于持久化和共享性，但需根据场景选择：
- 局部静态变量：函数内状态保存（如计数器），避免全局变量污染。
- 全局静态变量：文件内私有全局数据，避免跨文件命名冲突。
- 类静态成员变量：类级别的共享数据（如统计实例数量），实现数据隔离与复用。
合理使用static能简化代码，但过度依赖会增加维护难度，需平衡灵活性与可维护性。