Статические переменные в функциях-членах

Может кто-нибудь объяснить, как статические переменные в функциях-членах работают в C ++.

Учитывая следующий класс:

class A {
   void foo() {
      static int i;
      i++;
   }
}

Если я объявляю несколько экземпляров A, foo()увеличивает ли вызов одного экземпляра статическую переменную iво всех экземплярах? Или только тот, который был вызван?

Я предполагал, что у каждого экземпляра будет своя собственная копия i, но пошаговое выполнение некоторого кода, который я имею, указывает на обратное.

Так class Aкак это не шаблонный класс и A::foo()не шаблонная функция. Внутри программы будет только одна копия static int i.

Любой экземпляр Aобъекта будет влиять на то же самое, iи время жизни iостанется в программе. Чтобы добавить пример:

A o1, o2, o3;
o1.foo(); // i = 1
o2.foo(); // i = 2
o3.foo(); // i = 3
o1.foo(); // i = 4

К staticсожалению, это ключевое слово имеет несколько разных значений в C ++.

1. При использовании для элементов данных это означает, что данные размещаются в классе, а не в экземплярах.

2. При использовании для данных внутри функции это означает, что данные распределяются статически, инициализируются при первом вводе блока и сохраняются до завершения программы. Также переменная видна только внутри функции. Эта особенность локальной статики часто используется для реализации ленивых конструкций синглетонов.

3. При использовании на уровне модуля компиляции (модуля) это означает, что переменная похожа на глобальную (то есть размещена и инициализирована до mainзапуска и уничтожена после mainвыхода), но переменная не будет доступна или видима в других модулях компиляции .

Я добавил акцент на части, которая наиболее важна для каждого использования. Использование (3) несколько не рекомендуется в пользу безымянных пространств имен, которые также допускают неэкспортированные объявления классов.

В вашем коде staticключевое слово используется со значением номер 2 и не имеет ничего общего с классами или экземплярами ... это переменная функции, и будет только одна ее копия.

Как правильно сказал iammilind, однако, могло бы быть несколько экземпляров этой переменной, если функция была функцией шаблона (потому что в этом случае сама функция может присутствовать во многих различных копиях в программе). Даже в этом случае, конечно, классы и экземпляры не имеют значения ... см. Следующий пример:

#include <stdio.h>

template<int num>
void bar()
{
    static int baz;
    printf("bar<%i>::baz = %i\n", num, baz++);
}

int main()
{
    bar<1>(); // Output will be 0
    bar<2>(); // Output will be 0
    bar<3>(); // Output will be 0
    bar<1>(); // Output will be 1
    bar<2>(); // Output will be 1
    bar<3>(); // Output will be 1
    bar<1>(); // Output will be 2
    bar<2>(); // Output will be 2
    bar<3>(); // Output will be 2
    return 0;
}

Статические переменные внутри функций

• Статическая переменная создается внутри функции и хранится в статической памяти программы, а не в стеке.

• Инициализация статической переменной будет производиться при первом вызове функции.

• Статическая переменная сохранит значение в нескольких вызовах функций

• Время жизни статической переменной - Программа

Примеры

#include <iostream>

using namespace std;

class CVariableTesting 
{
    public:
    
    void FuncWithStaticVariable();
    void FuncWithAutoVariable();

};

void CVariableTesting::FuncWithStaticVariable()
{
    static int staticVar = 0; //staticVar is initialised by 0 the first time
    cout<<"Variable Value : "<<staticVar<<endl;
    staticVar++;
}
void CVariableTesting::FuncWithAutoVariable()
{
    int autoVar = 0;
    cout<<"Variable Value : "<<autoVar<<endl;
    autoVar++;
}
    

int main()
{
    CVariableTesting objCVariableTesting;
    cout<<"Static Variable";
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithStaticVariable();
    
    cout<<endl;
    cout<<"Auto Variable";
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    objCVariableTesting.FuncWithAutoVariable();
    
    return 0;
}

Вывод :

Статическая переменная

Значение переменной: 0
Значение переменной: 1
Значение переменной: 2
Значение переменной: 3
Значение переменной: 4

Авто Переменная

Значение переменной: 0
Значение переменной: 0
Значение переменной: 0
Значение переменной: 0
Значение переменной: 0

Упрощенный ответ:

Статические переменные, независимо от того, являются ли они членами (не шаблонной) classили (не шаблонной) функции, ведут себя - технически - как глобальная метка, область действия которой ограничена classфункцией или.