Как статические переменные-члены влияют на размер объекта?

Мне интересно, как статические переменные-члены обычно реализуются на таких языках, как С++, и если их использование влияет на размер создаваемых объектов.

Я знаю, что статические члены разделяются всеми экземплярами этого класса, но как они разделяются? Если он влияет на размер объекта, будет иметь 10 статических переменных, добавляющих больше размера, чем 1?

Я спрашиваю, потому что могу думать о двух способах его реализации:

добавление указателя на статические данные для каждого объекта, аналогичного тому, как некоторые реализации добавляют указатель на таблицу виртуальных функций
статические данные просто ссылаются непосредственно как глобальная переменная со смещением, которое разрешается компоновщиком/загрузчиком

Ответ 1

В С++ статические члены не относятся к экземплярам класса. они не увеличивают размер экземпляров и класса даже на 1 бит!

struct A
{
    int i;
    static int j;
};
struct B
{
    int i;
};
std::cout << (sizeof(A) == sizeof(B)) << std::endl;

Вывод:

То есть размер A и B точно такой же. статические члены больше похожи на глобальные объекты, доступ к которым осуществляется через A::j.

См. демонстрацию в ideone: http://www.ideone.com/YeYxe

$9.4.2/1 из Стандарта С++ (2003),

Статический член данных не является частьюподобъекты класса. Там есть только одна копия статического члена данных разделяемых всеми объектами класс.

$9.4.2/3 и 7 из Стандарта,

когда статический член данных был он существует, даже если нет объектов его класса.

Элементы статических данных инициализируются и уничтожены точно так же, как нелокальные объектов (3.6.2, 3.6.3).

Как я уже сказал, статические члены больше похожи на глобальные объекты!

Ответ 2

Статические члены решаются компилятором во время компиляции. Во многих отношениях статические переменные не отличаются от глобальных переменных под капотом. Различия заключаются только в том, как вы относитесь к ним в своем коде, о сфере видимости и о том, как и когда они инициализируются.