编译单元（模块）
在VC或VS上编写完代码，点击编译按钮准备生成exe文件时，编译器做了两步工作：
第一步，将每个.cpp(.c)和相应的.h文件编译成obj文件；
第二步，将工程中所有的obj文件进行LINK，生成最终.exe文件。
那么，错误可能在两个地方产生：
一个是编译时的错误，这个主要是语法错误；
一个是链接时的错误，主要是重复定义变量等。
编译单元指在编译阶段生成的每个obj文件。
一个obj文件就是一个编译单元。
一个.cpp(.c)和它相应的.h文件共同组成了一个编译单元。
一个工程由很多编译单元组成，每个obj文件里包含了变量存储的相对地址等。
声明与定义
函数或变量在声明时，并没有给它实际的物理内存空间，它有时候可保证你的程序编译通过；
函数或变量在定义时，它就在内存中有了实际的物理空间。
如果想要声明一个变量而非定义它，就在变量名前边添加关键字extern，而且不要用=显示初始化变量。同时也就告诉编译器该变量是在其他文件中定义的，可以从其他文件中找到这个变量。
1 extern
extern关键字用来声明变量或者函数是一个外部变量或者外部函数，也就是说告诉编译器该变量是在其他文件中定义的，编译的时候不要报错，在链接的时候按照字符串寻址可以找到这个变量或者函数。
在其他文件中使用某个文件中定义的变量。
如果A.h中定义了全局变量比如int a;，那么在其他文件中的函数调用变量a的时候需要在对应头文件或者定义文件中（保证在使用这个变量前）使用extern int a;来声明这个变量，但是这样做有一个弊端，首先如果A.h中集中定义了大量的全局变量供其他文件使用，那么其他的调用文件中会重复的出现大量的extern ***语句，第二，如果其他文件直接引用A.h，那么会造成全局变量的重复定义，编译不过，等等。为了避免上面的种种问题，总结了下extern的使用规范，内容如下：
1、在定义文件中定义全局变量, 比如A.cpp中定义全局变量 int aa;
2、在对应的头文件A.h中声明外部变量 extern int aa;
3、在使用aa变量的文件B.cpp中包含A.h;
在编译阶段，B编译单元虽然找不到该函数或变量，但它不会报错，它会在链接时从A编译单元生成的目标代码中找到此函数。
2 const
2.1 默认状态下，const对象仅在文件内有效。
参考（C++ primer P54页）
举例： const int bb = 22；
因为编译器将在编译过程中把用到该变量的地方都替换为初始值。也就是说，编译器会找到所有的bb替换为22。假如多个文件中都有bb，为了执行上述替换，必须访问到其初始值，那么每个文件中必须得有该变量定义，就会造成对同一变量重复定义。因此const对象默认在文件内有效。当多个文件中出现同名const时，其实等同于在不同文件中分别定义了独立的变量。
《C++primer》中，讲到头文件中不可以包含定义，有三个例外：
类，常量表达式初始化的const对象，inline。
因此在C++的头文件定义const变量，多个源文件包含该头文件，这种是可以编译通过的。但是导致也导致了重复定义变量的问题。
2.2 const变量定义和声明都加extern关键字
参考《C++ primer》 P54页
源文件用extern const int cc = 33定义，其他用到该变量cc的文件用extern const int cc声明。这种方法可以在多个文件间共享const对象。
注意：
如果源文件定义时不加extern，由于2.1中已经说明了const对象仅在文件内有效，因此只有其他文件加extern声明是不起作用的。所以在源文件定义时也必须加extern。
这种用法在Qt中能够运行，但是会提示
warning: no previous extern declaration for non-static variable ‘cc’
该警告意为：在此之前没有对于非静态变量‘cc’的外部声明。可能Qt认为该写法不够规范。
综上所述，最佳的使用方法如下。如果是const对象时，在定义和声明时相应加上const。
1、源文件A.cpp 中定义，比如：A.cpp中定义 int aa;
2、头文件A.h文件声明， 比如：extern int aa;
3、在使用aa变量的文件中包含A.h;
//variable.h如下：
#include <iostream>
void showVariable();
int getValue();
extern const int aa;
const int bb = 22;
//const int bb = getValue();
#include "variable.h"
#include <random>
const int aa = 11;
extern const int cc = 33;
//const int aa = getValue();
//extern const int cc = getValue();
void showVariable()
{
std::cout << ".cpp: aa=" << aa <<" " << &aa << std::endl;
std::cout << ".cpp: bb=" << bb <<" " << &bb << std::endl;
std::cout << ".cpp: cc=" << cc <<" " << &cc << std::endl;
}
int getValue()
{
return rand();
}
#include <iostream>
#include "variable.h"
void main()
{
extern const int cc;
std::cout << "main: aa=" << aa <<" " << &aa << std::endl;
std::cout << "main: bb=" << bb <<" " << &bb << std::endl;
std::cout << "main: cc=" << cc <<" " << &cc << std::endl << endl;
showVariable();
return 0;
}
上述代码执行结果如下：
上述可以看到对于aa和cc地址相同，为同一对象。bb地址不同，表明重复创建了对象。
如果把代码中的//去掉，即使用getValue()为aa、bb、cc进行定义。结果如下。
《C++ primer》第54页中写到多个文件共享const变量，并且不希望多个文件生成独立的变量，并且该const变量初始值不是一个常量表达式时，需要使用头文件和源文件都加extern的写法。但是下面例子中，明显各变量值不是常量表达式，但是也能正常运行。
3 静态全局变量(static)
注意使用static修饰变量，就不能使用extern来修饰，即static和extern不可同时出现。
static修饰的全局变量的声明与定义同时进行，即当你在头文件中使用static声明了全局变量，同时它也被定义了。
static修饰的全局变量的作用域只能是本身的编译单元。如果有多个文件包含了定义static变量的头文件，在其他编译单元使用它时，只是简单的把其值复制给了其他编译单元，其他编译单元会另外开个内存保存它，在其他编译单元对它的修改并不影响本身在定义时的值。（与头文件中定义const类似）
即在其他编译单元A使用它时，它所在的物理地址，和其他编译单元B使用它时，它所在的物理地址不一样，A和B对它所做的修改都不能传递给对方。
多个地方引用静态全局变量所在的头文件，不会出现重定义错误，因为在每个编译单元都对它开辟了额外的空间进行存储。
一般定义static 全局变量时，都把它放在.cpp文件中而不是.h文件中，这样就不会给其他包含此头文件的编译单元里边重复生成变量。
在标准C++中引入命名空间之前，程序必须将名字声明为static，使他们用于当前编译单元。C++文件中静态声明的使用从C语言继承而来，在C语言中，声明为static 的局部实体在声明它的文件之外不可见。
C++不赞成文件静态声明。C++标准取消了在文件中声明静态声明的做法。应该避免static静态声明，而在源文件中使用未命名的命名空间，在未命名的命名空间中定义变量。详情请见《C++ primer》 605页。
未命名的命名空间仅在文件内部有效，其作用范围不会横跨多个不同的文件。
4 类的静态变量
4.1 定义类的静态变量
a. 关键字static用于说明一个类的成员变量时,该成员为静态成员。静态成员提供了一个同类对象的共享机制;
b. 把一个类的成员说明为static时,该类无论创建多少个对象,这些对象都共享这个static成员;
c. 静态成员变量属于类,不属于对象;
d. 定义静态成员变量的时候，是在类的外部（cpp文件中）。
e. 访问静态成员变量的两种方法:
对象使用.静态变量
类名::静态变量
4.2 静态成员变量一定要定义（分配内存）
静态成员变量在类中仅仅是声明，没有定义，所以要在类的外面定义（h和cpp分开始要定义在类的cpp中），实际上是给静态成员变量分配内存。
错误：undefined reference to `Name::n’
//以下是staticmember.h
class Name
{
public:
Name(int i);
static int n;
static constexpr double num = 100.5;
};
在main文件使用Name::n时会出现如上述错误。
类中的静态变量是不分配存储空间的，只是向编译器作出声明。
对于类中的普通成员变量，他是在实例化时分配内存的。
对于类中的静态成员变量，他在是在定义时就分配空间。在类中仅仅是声明。
之所以会报错就是我们还没有定义，没有为他分配空间。
应该在类的cpp文件中进行如下定义：
#include "staticmember.h"
int Name::n = 5;
错误：mutiple definition of `Name::n’
如果把int Name::n = 5写在头文件中，由于重复包含了该头文件，因此出现上述错误。
4.3 静态变量的类内初始化
上述讲了类的静态成员的定义。实际上，也可以进行静态变量的类内初始化。若一定要在类内初始化静态成员，那么就必须满足如下条件才行：
静态成员必须为字面值常量类型的constexpr。
所谓的constexpr，就是常量表达式，指值不会改变且在编译过程中就能得到计算结果的表达式。比如字面值，或者用常量表达式初始化的const对象也是常量表达式。为了帮助用户检查自己声明/定义的变量的值是否为一个常量表达式，C++11新规定，允许将变量声明为constexpr类型，以便由编译器来进行验证变量是否为常量表达式。参考《C++ primer》P58、P270。
如上述的static constexpr double num = 100.5就是进行了类内初始化。
《C++ primer》第270页里边，写到给静态成员提供const 整数类型的类内初始值。从上述例子可以看出来，不必非得是整数值。
参考链接：
https://blog.csdn.net/candyliuxj/article/details/7853938
https://blog.csdn.net/QTVLC/article/details/82016715
