头文件中定义的静态类方法中的 C++ 静态变量

Question

// SomeOtherClass.hpp
#pragma once

int someOtherCallMe();

class SomeOtherClass {
  public:

    static int callMe() {
      static int _instance = 7;
      ++_instance;
      return _instance;
    }
};


// SomeOtherClass.cpp
#include "SomeOtherClass.hpp"

int
someOtherCallMe() {
  return SomeOtherClass::callMe();
}

// main.cpp

#include "SomeOtherClass.hpp"

#include <iostream>

int
main() {

  std::cout << SomeOtherClass::callMe();
  std::cout << someOtherCallMe();

  return 0;
}

我有三个文件：SomeOtherClass.hpp/cpp、main.cpp。这些文件生成两个二进制文件：共享库（SomeOtherClass.cpp）和可执行文件（main.cpp，与共享库链接）。

C++ 是否保证static <any-type> _instance 在程序执行期间是单个变量（不管它定义了多少个二进制文件）？

注意 澄清情况。我在这种情况下看到的困惑是，一方面，SomeOtherClass::callMe 在程序中定义了两次，这是意料之中的（因为类静态成员函数实际上是具有内部链接的常规函数​​，如果它们被定义到位，比如在这种情况下），这就是你可以从反汇编中看到的。因为我们在机器代码中有两个带有静态局部变量的函数。语言/标准如何限定他们的行为？

Answer 1

是的。静态将是单个值。很多其他的东西没有很好的定义或者对标准来说是新的。 （如果它们是全局的，它们什么时候初始化？函数中的静态初始化代码是线程安全的吗？）但是，是的，你可以指望只有一个。

这里唯一的说明是在标准之外，但如果您正在创建共享库（.so 或 .dll），则具有实际重要性：您不能将 C++ 类库静态（私有）链接到共享库。否则，如果您在两个不同的共享库中执行此操作，则会生成两个副本。 （此注释适用于有关库的所有内容，而不仅仅是静态变量。如果您这样做，那么所有内容都会重复。）

编辑：在许多平台（如 Linux 和 Windows）上，这可用于有目的地“隐藏”您的静态变量。如果您不使您的函数/类在 dll/so 之外可访问（使用 declspec 或可见性属性），那么您可以确保您的 dll/so 拥有整个类的自己的副本。这种技术可以帮助减少库之间不必要的交互。但是，就您而言，听起来您真的只想要一个，如果您的类在所有库中都具有适当的可见性（仅在一个中可见，并且其他库链接到该库），就会出现这种情况。

再次编辑以参考标准

如果具有外部链接的函数在一个翻译单元中声明为内联，则应在其出现的所有翻译单元中声明为内联；不需要诊断。具有外部链接的内联函数在所有翻译单元中应具有相同的地址。 extern 内联函数中的静态局部变量始终引用同一个对象。

7.1.2.4，C++14

Answer 2

C++ 是否保证在程序执行期间静态 _instance 将是单个变量（无论它定义了多少个二进制文件）？

我认为语言对此没有什么可说的。它没有谈论静态库或动态库。

实现的责任是提供机制以确保可以有一个定义。用户需要确保他们使用实现提供的机制在函数中定义 static 变量。