转载自C/C++中static的用法全局变量与局部变量
1.什么是static? static 是C/C++中很常用的修饰符，它被用来控制变量的存储方式和可见性。
1.1static的引入 我们知道在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，这样就产生了一个问题: 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？ 最容易想到的方法是定义为全局的变量，但定义一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不只受此函数控制）。static关键字则可以很好的解决这个问题。
另外，在C++中，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。
1.2静态数据的存储 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BSS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。
2.在C/C++中static的作用 2.1总的来说： （1）生命周期：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，但不改变作用域。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。
2.2静态变量与普通变量 静态全局变量有以下特点：
（1）静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量;
（2）未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（在函数体内声明的自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化，而在函数体外被声明的自动变量也会被初始化为0）；
（3）静态全局变量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。
（4）全局变量和全局静态变量的区别
1）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。
2）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。
2.3静态局部变量有以下特点： （1）该变量在全局数据区分配内存；
（2）静态局部变量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；
（3）静态局部变量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；
（4）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。
一般程序把新产生的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间，静态数据（即使是函数内部的静态局部变量）也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int k1 = 1 ;
int k2;
static int k3 = 2 ;
static int k4;
int main ( )
{ static int m1 = 2 , m2; int i = 1 ; char * p; char str[ 10 ] = "hello" ; char * q = "hello" ; p = ( char * ) malloc ( 100 ) ; free ( p) ; printf ( "栈区-变量地址 i：%p\n" , & i) ; printf ( "栈区-变量地址 p：%p\n" , & p) ; printf ( "栈区-变量地址 str：%p\n" , str) ; printf ( "栈区-变量地址 q：%p\n" , & q) ; printf ( "堆区地址-动态申请：%p\n" , p) ; printf ( "全局外部有初值 k1：%p\n" , & k1) ; printf ( " 外部无初值 k2：%p\n" , & k2) ; printf ( "静态外部有初值 k3：%p\n" , & k3) ; printf ( " 外静无初值 k4：%p\n" , & k4) ; printf ( " 内静态有初值 m1：%p\n" , & m1) ; printf ( " 内静态无初值 m2：%p\n" , & m2) ; printf ( " 文字常量地址：%p, %s\n" , q, q) ; printf ( " 程序区地址：%p\n" , & main) ; return 0 ;
}
3.1特别的，在C++中：
static关键字最基本的用法是：
1、被static修饰的变量属于类变量，可以通过类名.变量名直接引用，而不需要new出一个类来
2、被static修饰的方法属于类方法，可以通过类名.方法名直接引用，而不需要new出一个类来
被static修饰的变量、被static修饰的方法统一属于类的静态资源，是类实例之间共享的，换言之，一处变、处处变。
在C++中，静态成员是属于整个类的而不是某个对象，静态成员变量只存储一份供所有对象共用。所以在所有对象中都可以共享它。使用静态成员变量实现多个对象之间的数据共享不会破坏隐藏的原则，保证了安全性还可以节省内存。
静态成员的定义或声明要加个关键static。静态成员可以通过双冒号来使用即<类名>::<静态成员名>。
3.2静态类相关
class Point{ public: void init ( ) { } static void output ( ) { } } ; void main ( ) { Point: : init ( ) ; Point: : output ( ) ; }
报错： 'Point::init' : illegal call of non-static member function
结论1 ：不能通过类名来调用类的非静态成员函数。
class Point{ public: void init ( ) { } static void output ( ) { } } ;
void main ( )
{ Point pt; pt. init ( ) ; pt. output ( ) ;
}
编译通过。
结论2 ：类的对象可以使用静态成员函数和非静态成员函数。
#include <stdio.h>
class Point
{
public: void init ( ) { } static void output ( ) { printf ( "%d\n" , m_x) ; }
private: int m_x;
} ;
void main ( )
{ Point pt; pt. output ( ) ;
}
编译出错：error C2597: illegal reference to data member 'Point::m_x' in a static member function
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，所以这个调用就出错了，就好比没有声明一个变量却提前使用它一样。
结论3 ：静态成员函数中不能引用非静态成员。
class Point
{
public: void init ( ) { output ( ) ; } static void output ( ) { }
} ;
void main ( )
{ Point pt; Pt. init ( ) ; pt. output ( ) ;
}
编译通过。
结论4 ：类的非静态成员函数可以调用用静态成员函数，但反之不能。
#include <stdio.h> class Point{ public: Point ( ) { m_nPointCount++ ; } ~ Point ( ) { m_nPointCount-- ; } static void output ( ) { printf ( "%d\n" , m_nPointCount) ; } private: static int m_nPointCount; } ; void main ( ) { Point pt; pt. output ( ) ; }
按Ctrl+F7编译无错误，按F7生成EXE程序时报链接错误
error LNK2001: unresolved external symbol "private: static int Point::m_nPointCount" (?m_nPointCount@Point@@0HA)
这是因为类的静态成员变量在使用前必须先初始化。
在main()函数前加上int Point::m_nPointCount = 0;
再编译链接无错误，运行程序将输出1。
结论5 ：类的静态成员变量必须先初始化再使用。
思考总结：静态资源属于类，但是是独立于类存在的。从J类的加载机制的角度讲，静态资源是类初始化的时候加载的，而非静态资源是类实例化对象的时候加载的。 类的初始化早于类实例化对象，比如Class.forName(“xxx”)方法，就是初始化了一个类，但是并没有实例化对象，只是加载这个类的静态资源罢 了。所以对于静态资源来说，它是不可能知道一个类中有哪些非静态资源的；但是对于非静态资源来说就不一样了，由于它是实例化对象出来之后产生的，因此属于类的这些东西它都能认识。所以上面的几个问题答案就很明确了：
1）静态方法能不能引用非静态资源？不能，实例化对象的时候才会产生的东西，对于初始化后就存在的静态资源来说，根本不认识它。
2）静态方法里面能不能引用静态资源？可以，因为都是类初始化的时候加载的，大家相互都认识。
3）非静态方法里面能不能引用静态资源？可以，非静态方法就是实例方法，那是实例化对象之后才产生的，那么属于类的内容它都认识。
（static修饰类 ：这个用得相对比前面的用法少多了，static一般情况下来说是不可以修饰类的， 如果static要修饰一个类，说明这个类是一个静态内部类（注意static只能修饰一个内部类），也就是匿名内部类。像线程池 ThreadPoolExecutor中的四种拒绝机制CallerRunsPolicy、AbortPolicy、DiscardPolicy、 DiscardOldestPolicy就是静态内部类。静态内部类相关内容会在写内部类的时候专门讲到。）
3.3总结：
（1）静态成员函数中不能调用非静态成员。
（2）非静态成员函数中可以调用静态成员。因为静态成员属于类本身，在类的对象产生之前就已经存在了，所以在非静态成员函数中是可以调用静态成员的。
（3）静态成员变量使用前必须先初始化(如int MyClass::m_nNumber = 0;)，否则会在linker时出错。
参考：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6721430
一般总结：在类中，static可以用来修饰静态数据成员和静态成员方法 静态数据成员
静态成员函数
leetcode1114. 按序打印 认识AtomicInteger)