c++语言中类中的静态数据成员为什么必须在类体外初始化?

静态成员属于全局变量，是所有实例化以后的对象所共享的，而成员的初始化你可以想象成向系统申请内存存储数据的过程，显然这种共有对象必须提前申请好，而不是由某个实例化的对象来操纵的。

#include <stdio.h>
class A {
    public:
        static int a; //声明但未定义
 };
int main() {
    printf("%d", A::a);
    return 0;
}
编译以上代码会出现“对‘A::a’未定义的引用”错误。这是因为静态成员变量a未定义，也就是还没有分配内存，显然是不可以访问的。
再看如下例子：
//test.cpp
#include <stdio.h>
class A {
    public:
        static int a; //声明但未定义
 };
int A::a = 3; //定义了静态成员变量，同时初始化。也可以写"int A:a;"，即不给初值，同样可以通过编译
int main() {
    printf("%d", A::a);
    return 0;
}
这样就对了，因为给a分配了内存，所以可以访问静态成员变量a了。
因为类中的静态成员变量仅仅是声明，暂时不需分配内存，所以我们甚至可以这样写代码：
//a.cpp
class B; //这里我们使用前置声明，完全不知道B是什么样子
class A {
    public:
        static B bb;//声明了一个类型为B的静态成员，在这里编译器并未给bb分配内存。
                    //因为仅仅是声明bb,所以编译器并不需要知道B是什么样子以及要给其对应的对象分配多大的空间。
                    //所以使用前置声明"class B"就可以保证编译通过。
};