static：存储期、链接与类成员三种语境

局部名字，长期存储

函数里的 static 局部变量仍然只能在其作用域内直接按名字访问，但存储具有静态存储期，不会在函数返回时自动消失。对于需要动态初始化的局部静态变量，第一次执行到声明时初始化；后续调用复用同一个对象。

从 C++11 起，多个线程同时首次到达该声明时，初始化受到语言保证的同步保护。如果初始化抛出异常，之后进入还会重试；若初始化过程中递归再次进入同一声明，则是未定义行为。不要把初始化保证扩展为对对象全部操作的自动加锁。

命名空间中的内部链接

命名空间作用域的普通非线程局部变量本来就有静态存储期，此处 static 的重要额外作用是使名字具有内部链接。同名定义可以在不同翻译单元分别存在，彼此不是同一个实体；函数也可用 static 限制到当前翻译单元。

匿名命名空间是组织一组文件内部实体的常用方式。若把 static 可变变量定义在头文件，通常每个包含它的翻译单元都会拥有独立状态。这与全程序共享一个计数器完全不同，不能仅凭同一变量名推断同一地址。

类共享成员与实例成员

静态数据成员不嵌在每个对象里，而是由该类的所有实例共享；静态成员函数没有 this，不能直接访问某个未指定对象的普通成员。可以用 Type::member 明确表达访问的并不是某个实例私有状态。

传统非 inline 静态数据成员通常需要类外定义；C++17 的 inline static 数据成员能在类内完成定义。示例只演示局部静态状态跨调用保留，并按顺序存下两次结果，避免用输出表达式里的求值顺序混淆核心概念。

最低标准 C++11 · 完整程序 · 下载 .cpp

#include <cassert>
#include <iostream>

int next_id() {
    static int id = 0;
    return ++id;
}

int main() {
    const int first = next_id();
    const int second = next_id();
    assert(first == 1);
    assert(second == 2);
    std::cout << first << ' ' << second << '\n';
}

在本地编译

g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread basics-static.cpp -o example && ./example

预期结果

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CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

头文件里放 static int count = 0;，a.cpp 与 b.cpp 都包含它。a.cpp 递增后，b.cpp 读到的 count 一定增加吗？如何表达共享状态？

继续查证

• C++ 工作草案 [basic.stc]：存储期
• cppreference：Storage duration

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。