static メンバ ― クラス全体で共有する

導入

「インスタンスごとではなく、クラス全体で1つだけ持ちたい」データや関数があります。たとえば「これまで作った個数」。それを実現するのが static メンバです。

説明

static メンバ変数は、インスタンスをいくつ作ってもクラスに1つだけ存在し、全インスタンスで共有されます。クラス外で1度だけ実体を定義します。

flowchart TB
  s["static int count（クラスに1つ）"]
  a["インスタンス a"] --> s
  b["インスタンス b"] --> s
  c["インスタンス c"] --> s

#include <iostream>
using namespace std;

class Widget {
public:
    static int count;    // 宣言（全インスタンスで共有）
    Widget() { count++; }
};

int Widget::count = 0;   // 実体の定義（クラス外に1度だけ）

int main() {
    Widget a, b, c;
    cout << Widget::count << endl;   // 3（作った個数）
    return 0;
}

static メンバ関数は、特定のインスタンスに属さない関数です。this を持たず、static メンバや引数だけを使えます。呼び出しは クラス名::関数名() です。

#include <iostream>
using namespace std;

class MathUtil {
public:
    static int square(int x) {   // インスタンス不要の関数
        return x * x;
    }
};

int main() {
    cout << MathUtil::square(5) << endl;   // 25（インスタンスを作らず呼べる）
    return 0;
}

まとめ

static メンバは「クラスに1つだけ・全インスタンスで共有」。個数のカウントや、共通の定数・ユーティリティ関数に使います。static メンバ関数はインスタンスなしで クラス名:: で呼べます。