C++的static有兩種用法：面向過程程序設計中的static和麪向對象程序設計中的static。前者應用於普通變量和函數，不涉及類；後者主要說明static在類中的作用。
一、面向過程設計中的static
1、靜態全局變量
在全局變量前，加上關鍵字static，該變量就被定義成爲一個靜態全局變量。我們先舉一個靜態全局變量的例子，如下：
//Example 1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{
n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
void fn()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}
靜態全局變量有以下特點：
該變量在全局數據區分配內存；
未經初始化的靜態全局變量會被程序自動初始化爲0（自動變量的值是隨機的，除非它被顯式初始化）；
靜態全局變量在聲明它的整個文件都是可見的，而在文件之外是不可見的；
靜態變量都在全局數據區分配內存，包括後面將要提到的靜態局部變量。對於一個完整的程序，在內存中的分佈情況如下圖：
代碼區 |
全局數據區 |
堆區 |
棧區 |
一般程序的由new產生的動態數據存放在堆區，函數內部的自動變量存放在棧區。自動變量一般會隨着函數的退出而釋放空間，靜態數據（即使是函數內部的靜態局部變量）也存放在全局數據區。全局數據區的數據並不會因爲函數的退出而釋放空間。細心的讀者可能會發現，Example 1中的代碼中將
static int n; //定義靜態全局變量
改爲
int n; //定義全局變量
程序照樣正常運行。
的確，定義全局變量就可以實現變量在文件中的共享，但定義靜態全局變量還有以下好處：
靜態全局變量不能被其它文件所用；
其它文件中可以定義相同名字的變量，不會發生衝突；
您可以將上述示例代碼改爲如下：
//Example 2
//File1
#include <iostream.h>
void fn();
static int n; //定義靜態全局變量
void main()
{
n=20;
cout<<n<<endl;
fn();
}
//File2
#include <iostream.h>
extern int n; // n 是static變量 不能被其他文件引用
void fn()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}
編譯並運行Example 2，您就會發現上述代碼可以分別通過編譯，但運行時出現錯誤。試着將
static int n; //定義靜態全局變量
改爲
int n; //定義全局變量
再次編譯運行程序，細心體會全局變量和靜態全局變量的區別。
注意事項:
1. “記憶性”, 程序運行很重要的一點就是可重複性, 而static變量的”記憶性”破壞了這種可重複性, 造成不同時刻至運行的結果可能不同.
2. “生存期”全局性和唯一性. 普通的local變量的存儲空間分配在stack上, 因此每次調用函數時, 分配的空間都可能不一樣, 而static具有全局唯一性的特點, 每次調用時, 都指向同一塊內存, 這就造成一個很重要的問題 ----不可重入性!!!
2、靜態局部變量
在局部變量前，加上關鍵字static，該變量就被定義成爲一個靜態局部變量。
我們先舉一個靜態局部變量的例子，如下：
//Example 3
#include <iostream.h>
void fn();
void main()
{
fn();
fn();
fn();
}
void fn()
{
static n=10;
cout<<n<<endl;
n++;
}
通常，在函數體內定義了一個變量，每當程序運行到該語句時都會給該局部變量分配棧內存。但隨着程序退出函數體，系統就會收回棧內存，局部變量也相應失效。
但有時候我們需要在兩次調用之間對變量的值進行保存。通常的想法是定義一個全局變量來實現。但這樣一來，變量已經不再屬於函數本身了，不再僅受函數的控制，給程序的維護帶來不便。
靜態局部變量正好可以解決這個問題。靜態局部變量保存在全局數據區，而不是保存在棧中，每次的值保持到下一次調用，直到下次賦新值。
靜態局部變量有以下特點：
該變量在全局數據區分配內存；
靜態局部變量在程序執行到該對象的聲明處時被首次初始化，即以後的函數調用不再進行初始化；
靜態局部變量一般在聲明處初始化，如果沒有顯式初始化，會被程序自動初始化爲0；
它始終駐留在全局數據區，直到程序運行結束。但其作用域爲局部作用域，當定義它的函數或語句塊結束時，其作用域隨之結束；
注意事項:
在多線程程序設計或遞歸程序設計中, 要特別注意這個問題.
(不可重入性的例子可以參見<effective C++ (2nd)>(影印版)第103-105頁)
下面針對示例程序二, 分析在多線程情況下的不安全性.(爲方便描述, 標上行號)
① const char * IpToStr(UINT32 IpAddr)
② {
③ static char strBuff[16]; // static局部變量, 用於返回地址有效
④ const unsigned char *pChIP = (const unsigned char *)&IpAddr;
⑤ sprintf(strBuff, "%u.%u.%u.%u", pChIP[0], pChIP[1], pChIP[2], pChIP[3]);
⑥ return strBuff;
⑦ }
假設現在有兩個線程A,B運行期間都需要調用IpToStr()函數, 將32位的IP地址轉換成點分10進制的字符串形式. 現A先獲得執行機會, 執行IpToStr(), 傳入的參數是0x0B090A0A, 順序執行完應該返回的指針存儲區內容是:”10.10.9.11”, 現執行到⑥時, 失去執行權, 調度到B線程執行, B線程傳入的參數是0xA8A8A8C0, 執行至⑦, 靜態存儲區的內容是192.168.168.168. 當再調度到A執行時, 從⑥繼續執行, 由於strBuff的全局唯一性, 內容已經被B線程沖掉, 此時返回的將是192.168.168.168字符串, 不再是10.10.9.11字符串.
這裏可以考慮用多線程局部存儲（TLS）,我將在以後寫一般關於這方面的文章。
3、靜態函數
在函數的返回類型前加上static關鍵字,函數即被定義爲靜態函數。靜態函數與普通函數不同，它只能在聲明它的文件當中可見，不能被其它文件使用。
靜態函數的例子：
//Example 4
#include <iostream.h>
static void fn();//聲明靜態函數
void main()
{
fn();
}
void fn()//定義靜態函數
{
int n=10;
cout<<n<<endl;
}
定義靜態函數的好處：
靜態函數不能被其它文件所用；
其它文件中可以定義相同名字的函數，不會發生衝突；
範例：
//file1.cpp
static int varA;
int varB;
extern void funA()
{
……
}
static void funB()
{
……
}
//file2.cpp
extern int varB; // 使用file1.cpp中定義的全局變量
extern int varA; // 錯誤! varA是static類型, 無法在其他文件中使用
extern vod funA(); // 使用file1.cpp中定義的函數
extern void funB(); // 錯誤! 無法使用file1.cpp文件中static函數
二、面向對象的static關鍵字（類中的static關鍵字）
1、靜態數據成員
在類內數據成員的聲明前加上關鍵字static，該數據成員就是類內的靜態數據成員。先舉一個靜態數據成員的例子。
//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
private:
int a,b,c;
static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+=a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}
void main()
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
M.GetSum();
}
可以看出，靜態數據成員有以下特點：
對於非靜態數據成員，每個類對象都有自己的拷貝。而靜態數據成員被當作是類的成員。無論這個類的對象被定義了多少個，靜態數據成員在程序中也只有一份拷貝，由該類型的所有對象共享訪問。也就是說，靜態數據成員是該類的所有對象所共有的。對該類的多個對象來說，靜態數據成員只分配一次內存，供所有對象共用。所以，靜態數據成員的值對每個對象都是一樣的，它的值可以更新；
靜態數據成員存儲在全局數據區。靜態數據成員定義時要分配空間，所以不能在類聲明中定義。在Example 5中，語句int Myclass::Sum=0;是定義靜態數據成員；
靜態數據成員和普通數據成員一樣遵從public,protected,private訪問規則；
Static成員變量的初始話是在類外，此時不能再帶上static的關鍵字。
private,protected 的static成員雖然可以在類外初始化，但是不能在類外被訪問。
因爲靜態數據成員在全局數據區分配內存，屬於本類的所有對象共享，所以，它不屬於特定的類對象，在沒有產生類對象時其作用域就可見，即在沒有產生類的實例時，我們就可以操作它；
靜態數據成員初始化與一般數據成員初始化不同。靜態數據成員初始化的格式爲：
＜數據類型＞＜類名＞::＜靜態數據成員名＞=＜值＞類的靜態數據成員有兩種訪問形式：
＜類對象名＞.＜靜態數據成員名＞ 或 ＜類類型名＞::＜靜態數據成員名＞
如果靜態數據成員的訪問權限允許的話（即public的成員），可在程序中，按上述格式來引用靜態數據成員 ；靜態數據成員主要用在各個對象都有相同的某項屬性的時候。比如對於一個存款類，每個實例的利息都是相同的。所以，應該把利息設爲存款類的靜態數據成員。這有兩個好處，第一，不管定義多少個存款類對象，利息數據成員都共享分配在全局數據區的內存，所以節省存儲空間。第二，一旦利息需要改變時，只要改變一次，則所有存款類對象的利息全改變過來了；
同全局變量相比，使用靜態數據成員有兩個優勢：
靜態數據成員沒有進入程序的全局名字空間，因此不存在與程序中其它全局名字衝突的可能性；
可以實現信息隱藏。靜態數據成員可以是private成員，而全局變量不能；
2、靜態成員函數
與靜態數據成員一樣，我們也可以創建一個靜態成員函數，它爲類的全部服務而不是爲某一個類的具體對象服務。靜態成員函數與靜態數據成員一樣，都是類的內部實現，屬於類定義的一部分。普通的成員函數一般都隱含了一個this指針，this指針指向類的對象本身，因爲普通成員函數總是具體的屬於某個類的具體對象的。通常情況下，this是缺省的。如函數fn()實際上是this->fn()。但是與普通函數相比，靜態成員函數由於不是與任何的對象相聯繫，因此它不具有this指針。從這個意義上講，它無法訪問屬於類對象的非靜態數據成員，也無法訪問非靜態成員函數，它只能調用其餘的靜態成員函數。下面舉個靜態成員函數的例子。
//Example 6
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
static void GetSum();/聲明靜態成員函數
private:
int a,b,c;
static int Sum;//聲明靜態數據成員
};
int Myclass::Sum=0;//定義並初始化靜態數據成員
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
this->a=a;
this->b=b;
this->c=c;
Sum+=a+b+c; //非靜態成員函數可以訪問靜態數據成員
}
void Myclass::GetSum() //靜態成員函數的實現
{
// cout<<a<<endl; //錯誤代碼，a是非靜態數據成員
cout<<"Sum="<<Sum<<endl;
}
void main()
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum();
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum();
Myclass::GetSum();
}
關於靜態成員函數，可以總結爲以下幾點：
出現在類體外的函數定義不能指定關鍵字static；
靜態成員之間可以相互訪問，包括靜態成員函數訪問靜態數據成員和訪問靜態成員函數；
非靜態成員函數可以任意地訪問靜態成員函數和靜態數據成員；
靜態成員函數不能訪問非靜態成員函數和非靜態數據成員；
由於沒有this指針的額外開銷，因此靜態成員函數與類的全局函數相比速度上會有少許的增長；
調用靜態成員函數，可以用成員訪問操作符(.)和(->)爲一個類的對象或指向類對象的指針調用靜態成員函數，也可以直接使用如下格式：
＜類名＞::＜靜態成員函數名＞（＜參數表＞）
調用類的靜態成員函數。
三、用法小結
static Global variable: 文件作用域：只在聲明的文件中有效，其他源文件中不可見；同時有了static的生命週期
Global variable:文件作用域：可以加上extern 聲明爲外部變量，跨文件作用域 (這裏指的是把這些變量定義在.cpp文件中)static (Global) Function: 有文件作用域，只在本文件中使用
Global Function:無文件作用域static Member (in Function) variable:函數調用完成後，變量保存狀態，再次調用函數，不會重新分配空間
Member(in Funcition) variable:函數內的生命週期static Member(in Class) variable: 屬於類範圍，
Member(in Class) variable:屬於類派生的特定對象，生命週期和對象一致
Reference:
http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1720
http://topic.csdn.NET/t/20060414/11/4686455.html