C/C++ static
static 是什么？
static 是C++中的一个修饰符，它用来控制变量的存储方式和可见性。
为什么要用static
因为函数内部定义的变量，当程序执行到它的定义处时，编译器为它在栈上分配空间，函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉。如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时，如何实现？使用全局的变量（使得在此函数中定义的变量，不仅仅只受此函数控制）。static 关键字则可以很好的解决这个问题。
什么时候用
当需要一个数据对象为整个类而非某个对象服务，同时又力求不破坏类的封装性，即要求此成员隐藏在类的内部，对外不可见时，可将其定义为静态数据。
静态数据的存储
全局（静态）存储区
全局（静态）存储区：分为 DATA 段和 BSS 段。DATA 段（全局初始化区）存放初始化的全局变量和静态变量；BSS 段（全局未初始化区）存放未初始化的全局变量和静态变量。程序运行结束时自动释放。其中BBS段在程序执行之前会被系统自动清0，所以未初始化的全局变量和静态变量在程序执行之前已经为0。存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化。
在 C++ 中 static 的内部实现机制：
静态数据成员要在程序一开始运行时就必须存在。因为函数在程序运行中被调用，所以静态数据成员不能在任何函数内分配空间和初始化。
这样，它的空间分配有三个可能的地方，一是作为类的外部接口的头文件，那里有类声明；二是类定义的内部实现，那里有类的成员函数定义；三是应用程序的 main() 函数前的全局数据声明和定义处。
静态数据成员要实际地分配空间，故不能在类的声明中定义（只能声明数据成员）。类声明只声明一个类的"尺寸和规格"，并不进行实际的内存分配，所以在类声明中写成定义是错误的。它也不能在头文件中类声明的外部定义，因为那会造成在多个使用该类的源文件中，对其重复定义。
static 被引入以告知编译器，将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间，静态数据成员按定义出现的先后顺序依次初始化，注意静态成员嵌套时，要保证所嵌套的成员已经初始化了。消除时的顺序是初始化的反顺序。
优势
可以节省内存，因为它是所有对象所公有的，因此，对多个对象来说，静态数据成员只存储一处，供所有对象共用。静态数据成员的值对每个对象都是一样，但它的值是可以更新的。只要对静态数据成员的值更新一次，保证所有对象存取更新后的相同的值，这样可以提高时间效率。
C/C++ 中static的作用
- 在修饰变量的时候，static 修饰的静态局部变量只执行初始化一次，而且延长了局部变量的生命周期，直到程序运行结束以后才释放。
- static 修饰全局变量的时候，这个全局变量只能在本文件中访问，不能在其它文件中访问，即便是 extern 外部声明也不可以。
- static 修饰一个函数，则这个函数的只能在本文件中调用，不能被其他文件调用。static 修饰的变量存放在全局数据区的静态变量区，包括全局静态变量和局部静态变量，都在全局数据区分配内存。初始化的时候自动初始化为 0。
- 不想被释放的时候，可以使用static修饰。比如修饰函数中存放在栈空间的数组。如果不想让这个数组在函数调用结束释放可以使用 static 修饰。
- 考虑到数据安全性（当程序想要使用全局变量的时候应该先考虑使用 static）。
面向过程中的static
静态全局变量
静态全局变量在全局数据区分配内存，未经初始化的会被程序自动初始化为0（自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化），在声明它的整个文件都是可见的，而在文件之外是不可见的；
优点：静态全局变量不能被其它文件所用；其它文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突。
全局变量和全局静态变量的区别
- 全局变量是不显式用 static 修饰的全局变量，全局变量默认是有外部链接性的，作用域是整个工程，在一个文件内定义的全局变量，在另一个文件中，通过 extern 全局变量名的声明，就可以使用全局变量。
- 全局静态变量是显式用 static 修饰的全局变量，作用域是声明此变量所在的文件，其他的文件即使用 extern 声明也不能使用。
静态局部变量
静态局部变量在全局数据区分配内存，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，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。
面向对象中的static
静态数据成员
对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；
- 在类内数据成员前加上 static 关键字，即为静态数据成员
- 对于类静态数据成员，无论有多少个该类的对象，该静态数据成员在内存中只有一份拷贝(其他普通数据成员，每个类对象都有自己的内存拷贝)，该静态数据成员由所有该类对象共享
- 静态数据成员存储在全局数据区，在定义时分配存储空间，程序运行结束时销毁
- 静态数据成员不能再类中定义和初始化，只能在类中声明，在类外进行定义和初始化，默认初始化为0
- 静态数据成员的初始化为 <类型名> <类名>::<变量名> = <值>
- 静态数据成员遵从 public private protected 访问规则
- 静态数据成员可以直接使用类名加作用域运算符(::)直接访问 <类名>::<变量名>(访问规则允许的情况下)
静态成员函数
与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。
- 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；
- 静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；
- 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；
- 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员，因为静态成员函数属于整个类，在类实例化对象之前就已经分配空间了，而类的非静态成员必须在类实例化对象后才有内存空间；
- 由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；
- 调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用如下格式：
＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）
调用类的静态成员函数。
注意：不能将静态成员函数定义为虚函数。
