static: クラス共有メンバ

インスタンスを作らずにアクセス。カウンタやシングルトンに。

static
クラス全体で共有されるメンバ。
inline static
C++17。ヘッダ内で初期化可能。
シングルトン
インスタンスが1つだけのパターン。

static メンバ

教室の黒板 (Shared Whiteboard)

通常のメンバ変数は「個人のノート」です。学生（インスタンス）ごとに別々の内容を書けます。一方、staticメンバは「教室の黒板」です。クラスにつき1つしか存在せず、全員（全インスタンス）が同じ黒板を見て、共有します。

staticメンバはオブジェクト（インスタンス）に紐付かず、クラスそのものに紐付きます。インスタンスを1つも作らなくても `Counter::getCount()` のように呼び出せます。グローバル変数に似ていますが、クラスの中に閉じ込められているため、名前の衝突を防げます。

Static Members
class Counter {
    static int count_;  // クラスで共有される変数
public:
    Counter() { ++count_; }
    ~Counter() { --count_; }


    static int getCount() {  // static メソッド
        // this ポインタは使えない
        return count_;
    }
};


// static メンバ変数の実体定義（C++17以前は必須）
int Counter::count_ = 0;


int main() {
    Counter a, b, c;
    // インスタンスがなくても呼べる
    std::cout << Counter::getCount();  // 3
}
実行結果
Counter a, b, c;\nCounter::getCount() → 3
Bad
// ❌ Bad: グローバル変数
int g_counter = 0;
void increment() { g_counter++; }
// どこからでも変更できて危険、名前衝突のリスク
Good
// ✅ Good: static メンバ
class Counter {
    // C++17: inline static でヘッダだけで初期化完結
    inline static int count_ = 0;
public:
    static void increment() { count_++; }
};

パターン

inline static, Singleton
// inline static (C++17) で定数定義
class Config {
public:
    inline static std::string version = "1.0.0";
    inline static const int maxConnections = 100;
};


// constexpr static
class Math {
    static constexpr double PI = 3.14159265359;
};


// シングルトンパターン（Meyers Singleton）
class Singleton {
    // コンストラクタを private に
    Singleton() = default;
public:
    static Singleton& instance() {
        // 関数内の static 変数は初回呼び出し時に一度だけ初期化される
        // スレッドセーフ（C++11以降）
        static Singleton s;
        return s;
    }
    // コピー禁止
    Singleton(const Singleton&) = delete;
    void operator=(const Singleton&) = delete;
};
Tip: C++17 なら inline static を使うことで、cppファイルでの定義が不要になります。

合格ライン

☐ static メンバの定義と初期化ができる
☐ シングルトンパターンを実装できる

参考リンク

cppreference - static

演習課題

課題1: static カウンタ
オブジェクト数をカウントする static メンバを作成してください。
課題2: シングルトン
シングルトンパターンを static で実装してください。

次のステップ

クラス
オブジェクト指向