C++の静的メンバー変数とは？初期化方法をサンプルコード付きで解説

C++の静的メンバー変数（staticメンバー変数）は、staticキーワードを使って定義される特殊なクラスメンバーです。最大の特徴は、メモリ上にただ1つのコピーしか存在しないという点にあります。そのため、クラスからいくつオブジェクトを生成しても、静的メンバー変数はすべてのオブジェクト間で共有されます。

また、静的メンバー変数が何らかの方法で明示的に初期化されていない場合、クラスの最初のオブジェクトが生成された時点で自動的に0に初期化されるというルールもあります。

静的メンバー変数の主な特徴

• クラス全体で共有される単一のコピーを持つ
• オブジェクトごとではなく、クラスに属する変数として扱われる
• クラス内では宣言のみを行い、クラス外部で「クラス名::変数名」の形式により定義・初期化が必要
• 未初期化の場合、最初のオブジェクト生成時に0で初期化される

サンプルプログラム

以下は、C++における静的メンバー変数の宣言と初期化の動作を示すサンプルプログラムです。

#include <iostream>
using namespace std;
class Demo {
    public :
    static int num;
    int display() {
        cout << "The value of the static member variable num is: " << num;
    }
};
int Demo::num = 100;
int main() {
    Demo obj;
    obj.display();
    return 0;
}

実行結果

このプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

The value of the static member variable num is: 100

プログラムの解説

クラス定義と静的メンバー変数の初期化

クラスDemoの中では、numが静的メンバー変数として宣言されています。メンバー関数display()は、このnumの値を出力します。注目すべきは、クラス定義の外にある次の行です。

int Demo::num = 100;

静的メンバー変数はクラス内では宣言だけを行い、実際のメモリ確保と初期化はクラスの外部でスコープ解決演算子::を使って行う必要があります。ここではnumを100という値で初期化しています。

main関数での処理

main()関数では、クラスDemoのオブジェクトobjを生成し、display()関数を呼び出してnumの値を表示しています。

int main() {
    Demo obj;
    obj.display();
    return 0;
}

このように、静的メンバー変数はオブジェクトを介さずとも「Demo::num」のようにアクセスできる点も重要なポイントです。設定した値100が出力されていることから、クラス外部での初期化が正しく機能していることが確認できます。