如果一个变量在.h文件中被定义为"static"，会发生什么？

Question

Windows 8，Clang

hh.h文件：

#ifndef _H_
#define _H_
#include<string>
using std::string;
static string m; // If m is defined as static, the promble of multiple definitions will be solved.
#endif

foo.cpp

#include "hh.h"
int foo()
{
    m = "456";
}

bar.cpp

#include "hh.h"
int main()
{
m = "123";
}

使用-c选项编译foo.cpp和bar.cpp

然后，我使用“nm”命令检查导出符号表

00000000 b .bss
00000000 d .ctors
00000000 d .data
00000000 d .eh_frame
00000000 r .rdata
00000000 t .text
00000000 b m  // a local var, as 'b'
// others

否则，如果我没有使用static限定符来定义"string m"，比如在hh.h文件中：

#ifndef _H_
#define _H_
#include<string>
using std::string;
string m;
#endif

而且，我使用“nm”命令来检查导出符号表。

00000000 b .bss
00000000 d .ctors
00000000 d .data
00000000 d .eh_frame
00000000 r .rdata
00000000 t .text
00000000 B m  // a global var, as 'B'
// others

链接器报告变量 m 有“重复定义”的问题。

我的想法是，在 hh.h 文件中，我编写了一条防御性语句来保护它不被多次包含（我使用 -E 选项检查了预编译文件）。那么，如果在最终的目标文件中，hh.h 不会被包含两次以上，为什么在头文件中声明的全局变量（如 m）可以被链接器重复访问？这是我的第一个问题。

另一方面，如果我将 m 声明为 static，这意味着只有包含了m声明的头文件的人才能使用m。但我希望变量 m 可以作为全局变量共享。这是我的第二个问题。

如果我的想法有任何误解，请指出，谢谢！

- W.Cameron

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每个cpp文件中都会获得该变量的单独实例。 - user1143634

这并没有回答问题，但是以下划线开头且后面跟着一个大写字母（_H_）以及包含两个连续下划线的名称保留供实现使用。请勿在您的代码中使用它们。 - Pete Becker

Answer 1

在头文件中将变量声明为static与在包含该头文件的每个文件中将其声明为static具有完全相同的效果。每个翻译单元（即.cpp文件）最终都会拥有自己的该变量实例，与其他翻译单元中的实例分开。这非常令人困惑，几乎肯定不是你想要的。请不要这样做。

- user149341

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正如OP所述，“但我希望变量m可以作为全局变量共享”。也许值得一提的是，在这种情况下，使用“extern”是更好的选择。 - Scheff's Cat

@duskwuff 你说得对。实际上，我想在多个文件中共享m，比如foo.cpp和bar.cpp。因为我不想在共享m的文件中写"extern string m"。所以，我想是否可以将它写入头文件中，这样就可以避免反复写extern关键字了。 - W.Cameron

@W.Cameron 看起来extern是解决你的问题的正确选择，但我在不提及静态初始化顺序灾难以及如何通过单例（例如Meyers Singleton）来解决它之前，不会推荐使用它。前者并不一定是任何全局变量的问题（取决于它的构造方式及其所依赖的其他因素），但后者在任何情况下都是一种有效的解决方案。 - Scheff's Cat