4. static 关键字(定义, 用途)

作用一：修饰局部变量： static 关键字修饰的局部变量，该变量会存放在静态区（全局数据区的一部分），其⽣命周期会⼀直延续到整个程序执行结束。
作用二：修饰全局变量： 对于⼀个全局变量，它既可以在本文件中被访问到，也可以在同⼀个工程中其它源文件被访问(添加 extern进行声明即可)。用 static 对全局变量进行修饰改变了其作用域范围，由原来的整个⼯程可见变成了本文件可见。
举例：

extern int extern_head_global_variable;
extern int extern_static_head_global_variable;

int extern_head_global_variable = 55;
static int extern_static_head_global_variable = 44;

然后在主函数中如下：

int main()
{
    printf("extern_head_global_variable = %d\n", 
               extern_head_global_variable);    // output: 55
    printf("extern_static_head_global_variable = %d\n", 
               extern_static_head_global_variable);  
}

输出如下： :::info undefined reundefined reference to extern_static_head_global_variable'ference toextern_static_head_global_variable’ ::: 可以看出，源文件中被 static 修饰的全局变量不可被其他文件访问；

作用三：修饰函数：⽤ static 修饰的函数会改变其作用域，即仅能在本源文件中使用。
作用四：修饰类成员变量：如果对类中的成员变量用 static 修饰，则所有类对象共享该静态成员变量。即可以通过类对象访问, 也可以通过类名访问。内存分配时机是在类外部初始化时。
作用五：修饰类成员函数：与静态成员变量相似，如果对类中的成员函数用 static 修饰，则所有类对象共享该静态成员函数。即可以通过类对象访问, 也可以通过类名访问。

（补充：静态非常量数据成员，其只能在类外定义和初始化，在类内仅是声明而已。）

4.0 静态变量的初始化时机?

对于C语言的全局和静态变量：初始化发生在任何代码执行之前，属于编译期初始化。
全局或静态对象：当且仅当对象首次用到时才进行构造。

4.1 追问: 静态成员变量与普通变量的区别是什么?

• 存储在内存中的位置不同：static 成员变量不占用对象的内存，而是在所有对象之外开辟内存，即使不创建对象也可以访问。具体来说，static 成员变量和普通的 static 变量类似，都在内存分区中的全局数据区分配内存。
• 内存分配时机不同：static 成员变量的内存既不是在声明类时分配，也不是在创建对象时分配，而是在（类外）初始化时分配。初始化的时候不能再加static。只能在声明的时候加上。
• 静态成员变量必须初始化，而且只能在类外进行。例如：int Student::m_total = 10; 初始化时若不赋值，那么会被默认初始化为 0。全局数据区的变量都有默认的初始值 0，而动态数据区（堆区、栈区）变量的默认值是不确定的，一般认为是垃圾值。

4.2 追问: 静态成员函数为什么只能访问静态成员?

1> static 成员函数生命周期的特殊性
static成员函数不同于非static函数，它只属于类本身，静态函数随着类的加载而独立存在。与之相反的是非静态成员，他们当且仅当实例化对象之后才存在。也就是说，静态成员函数产生在前，非静态成员函数产生在后，不可能让静态函数去访问一个不存在的东西。

2> static 成员函数没有 this 指针
当调用一个对象的非静态成员函数时，系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数不属于任何一个对象，因此C++规定静态成员函数没有this指针；
即普通成员函数有 this 指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）

4.3 追问： 静态成员变量的应用场景？

1> 当各个对象都有相同的某项属性时候。 比如一个存款类， 每个示例其实利息都是相同的。 所以应该把利息设置为存款类的静态数据成员。 这样不管实例化了多少个对象， 利息数据成员共享。

3.4 追问：静态成员函数的应用场景？

实现单例模式？