c++ - 为什么我们需要定义一个类的静态变量，而函数内部却不定义静态变量？

Question

代码 1:

#include<iostream>

class Singleton
{
private:
    static Singleton instance; //declaration of static variable

public:
    static Singleton &GetInstance()
    {
        return instance;
    }
    void Hello()
    {
        std::cout << "Hello!";
    }
};

Singleton Singleton::instance; //definition of static variable

int main()
{
    Singleton::GetInstance().Hello();
}

代码 2:

#include <iostream>

class Singleton
{
public:
    static Singleton &GetInstance()
    {
        static Singleton instance; //declaration of static variable
        return instance;
    }
    void Hello()
    {
        std::cout << "Hello!";
    }
};

int main()
{
    Singleton::GetInstance().Hello();
}

在代码 1 中，我们需要定义静态变量，但在代码 2 中，我们只是在函数 Singleton::GetInstance&() 中声明了静态变量，然后将其返回。声明和定义是否发生在代码 2 的同一行中？为什么？

Answer 1

静态成员变量 instance在代码1的class Singleton中声明是一个类变量。

这意味着无论 class Singleton 的不同实例的状态如何，静态变量的状态对于该特定类的所有对象/实例都将保持相同。因此，它需要在类之外定义。 (就像可用于所有范围的全局变量一样。)。即使您不创建任何实例，也会在内存中分配静态成员变量的单个拷贝。它们的定义贯穿整个文件。

在代码2中，静态变量instance不是类变量，而只是一个局部变量在静态成员函数中。因此不需要在外部定义它，因为它的范围仅限于 static Singleton &GetInstance() 函数。