1 在内存中所在的位置

回想C++程序中内存的划分是什么呢？从上到下首先是内核空间，然后是栈内存，内存映射段，堆，数据段，和代码段。用一张图的解释就是：

在这里主要探讨static，因此主要讨论数据段。数据段用于存储静态全局变量、静态局部变量和静态常量等静态数据，在程序运行期间，数据段的大小固定不变，但其内容可以被修改。按照变量是否被初始化，数据段可分为已初始化数据段和未初始化数据段。

2 不在类中的static

2.1 全局静态变量：

在所有函数外部定义的变量称之为全局变量，作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件包括.cpp和.h文件。而当static修饰全局变量时候，变量的存储区域在全局数据区的静态常量区。变量的作用域由整个程序变为当前文件。文件作用域的声明在缺省的情况下为external链接属性，如定义全局变量 in a = 1，a的链接属性为external，而加上static会修改变量的缺省链接属性，为internal。internal不能为其他文件所访问。

2.2 局部静态变量

定义在函数内部的变量成为局部变量，非局部静态变量的作用域仅限于函数内部，离开该函数后就是无效的。当static修饰局部变量时，变量的存储区域由栈变为静态常量区。变量的生命周期由局部调用结束变为程序运行结束。

函数调用开辟栈帧，函数中的局部变量在栈上分配存储空间，当函数执行完毕，函数栈帧销毁，栈空间由系统回收。而在static修饰函数局部变量的时候，其修饰的局部变量只执行初始化一次，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，但不改变作用域。

2.3 静态函数

普通的函数作用域与全局变量一样都是整个程序。

当static修饰函数的时候，函数的作用域由整个程序变成当前文件。

3 在类中的static

3.1 类的静态成员

在类内成员变量的声明前加上关键字static，则该数据成员就是类内的静态数据成员。静态成员可以在多个对象之间进行数据共享，因为静态数据保存在数据段中，因此静态成员变量一共就一份，无论这个类被定义了多少次，静态成员变量都只分配一次内存。是由改类的所有对象共享访问的。（数据段中的变量都有默认的初始值，堆区栈区的变量默认值都是垃圾值。）

所有类都共享，是因为单独的在数据段中开辟的内存，因此不占用对象的内存。如下代码，类A的大小和类B的大小是一样的，虽然类A中多定义了一个static。

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:int a1;static int a2;
};
class B
{
public:int b1;
};
int main()
{A a;B b;cout << sizeof(a) << endl;cout << sizeof(b) << endl;return 0;
}result：
4
4

因为static变量开辟在别的区，因此在没有类的实例的时候，静态成员变量就已经存在了，就可以操作他。因此，就可以不用声明对象，直接对类中的静态成员变量进行赋值，如下代码，最终结果可以直接输出，很神奇。

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:int a1 = 0;static int a2;
};
class B
{
public:int b1;
};
int A::a2 = 2;
int main()
{cout << A::a2;return 0;
}

上述代码中，其实还有一个大坑，不知道看到了没，就是关于静态成员变量的初始化。int A::a2这一行，这个是静态的初始化方式，是在加载时完成的初始化，即在main函数执行前由运行时调用响应的代码进行初始化的。还有一种方法叫动态初始化，代码如下，记住，静态成员必须初始化必须初始化必须初始化，并且只能在类外只能在类外只能在类外，就是 int A::a2这个。

int A::a2;
int main()
{A::a2 = 2;cout << A::a2;return 0;
}

3.2 类的静态成员函数

声明为static的类成员函数成为类的静态成员函数。静态成员函数没有this指针，因为类的静态成员函数是属于整个类而非类的对象，所以没有this指针，这就导致了只能访问类的静态数据和静态成员函数。并且不能将静态成员函数定义为虚函数。

3.3 只在cpp内有效的全局变量

3.4 只在cpp内有效的全局函数