[C++] static에 대해서

요약

• 함수 내부: 값을 유지하며, 한 번만 초기화됨.
• 전역 변수: 접근 범위를 파일로 제한.
• 클래스 멤버 변수: 모든 객체가 공유하며, 클래스 자체에 속함.
• 클래스 멤버 함수: 객체 없이 호출 가능하며, static 멤버 변수에만 접근 가능.

static은 공유, 유지, 범위 제한과 관련된 키워드라고 이해하면 된다.

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1. static 변수

static으로 선언된 변수는 메모리 구조에서 데이터(Data)영역에 저장된다.

따라서, 프로그램이 시작될 때 메모리에 할당되고 프로그램이 종료될 때 해제된다.

 

일반 지역변수는 스택(Stack)영역에 저장된다.

 

이 스택 영역의 변수들은 함수 호출시에 메모리에 할당되며 함수 종료시에 메모리에서 사라진다.

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1.1 함수 내부에서 사용

함수 내에서 선언된 static 변수는 함수가 여러 번 호출되더라도 초기화가 단 한 번만 이루어지고, 값이 유지된다.

#include <iostream>
void counter() {
    static int count = 0; // 정적 변수
    count++;
    std::cout << "Count: " << count << std::endl;
}

int main() {
    counter(); // Count: 1
    counter(); // Count: 2
    counter(); // Count: 3
    return 0;
}

특징:

• 함수가 호출될 때마다 새롭게 초기화되지 않는다.
• 전역 변수처럼 값을 유지하지만, 함수 내부에만 접근 가능.

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1.2 전역 변수에서 사용

전역 변수에 static을 붙이면 **변수의 접근 범위(scope)**가 제한되어 해당 파일에서만 사용할 수 있다.

static int globalVar = 10; // 이 파일 내에서만 접근 가능

특징:

• 전역 변수의 이름 충돌을 방지하기 위해 사용.
• 파일의 로컬 영역에서만 접근 가능(다른 파일에서 링크되지 않음).

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2. static 멤버 변수 (클래스)

클래스의 static 멤버 변수는 클래스 자체에 속하며, 모든 객체가 공유한다. 객체마다 별도로 생성되지 않고 프로그램 내에서 하나만 존재한다.

#include <iostream>
class MyClass {
public:
    static int staticVar; // 선언
};

int MyClass::staticVar = 0; // 정의 및 초기화

int main() {
    MyClass obj1, obj2;
    MyClass::staticVar = 5; // 클래스 이름으로 접근
    std::cout << obj1.staticVar << std::endl; // 5
    std::cout << obj2.staticVar << std::endl; // 5
    return 0;
}

특징:

• 모든 객체가 같은 값을 공유.
• 객체 없이도 클래스이름::멤버로 접근 가능.
• 반드시 클래스 외부에서 정의 및 초기화해야 함.

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3. static 멤버 함수 (클래스)

static 멤버 함수는 클래스의 객체와 관계없이 호출할 수 있는 함수이다.

#include <iostream>
class MyClass {
public:
    static void staticFunction() {
        std::cout << "This is a static function." << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass::staticFunction(); // 객체 없이 호출 가능
    return 0;
}

특징:

• 객체 없이 호출 가능(클래스이름::함수).
• static 멤버 함수는 클래스의 non-static 멤버에 접근할 수 없다.
  • 이유: 객체와 연결되지 않기 때문.

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4. 클래스 내부의 static 변수 초기화

static 멤버 변수는 클래스 정의의 외부에서 한 번 초기화해야 한다.

하지만, C++17부터는 클래스 내부에서 초기화도 허용된다(단, const나 constexpr일 경우).

class MyClass {
public:
    static constexpr int value = 10; // C++17부터 가능
};

 

 

constexpr에 대해서 궁금하다면?

[C++] constexpr에 대해서