inline-переменныеinline variables

До C++17 ключевое слово inline можно было применять только к функциям. C++17 разрешает пометить inline и переменную — тогда её ОПРЕДЕЛЕНИЕ (не только объявление) можно повторить дословно в нескольких единицах трансляции, и линкер объединит все повторы в один-единственный объект в итоговой программе, а не сообщит об ошибке "multiple definition".Before C++17, the inline keyword could only be applied to functions. C++17 allows marking a variable inline too — its DEFINITION (not just a declaration) can then be repeated verbatim across multiple translation units, and the linker will merge all the repeats into a single object in the final program, instead of reporting a "multiple definition" error.

// widget.hpp// widget.hpp
struct Widget {
    static int counter;  // только объявление// declaration only
};

// widget.cpp — обязателен, иначе linker error// widget.cpp — mandatory, otherwise a linker error
int Widget::counter = 0;

// widget.hpp — .cpp больше не нужен// widget.hpp — no .cpp needed anymore
struct Widget {
    static inline int counter = 0;  // определение и инициализация тут же// definition and initialization right here
};

Требование выносить определение static-члена в отдельный .cpp было историческим следствием того, как ODR (One Definition Rule) трактовал переменные, и плохо сочеталось с растущей популярностью header-only кода.The requirement to move a static member's definition into a separate .cpp file was a historical consequence of how the ODR (One Definition Rule) treated variables, and it sat poorly with the growing popularity of header-only code.

Смысл слова inline здесь — тот же, что и у inline-функций: это НЕ подсказка компилятору подставить код вместо вызова (это заблуждение, унаследованное из мира функций, где оптимизатор давно принимает решение об инлайнинге сам, независимо от ключевого слова). Смысл — "определение может законно повторяться в нескольких единицах трансляции, и линкер обязан схлопнуть все копии в один объект".The meaning of inline here is the same as for inline functions: it does NOT mean a hint to the compiler to substitute code in place of a call (that's a misconception inherited from the world of functions, where the optimizer has long made inlining decisions on its own, independent of the keyword). The meaning is "this definition may legally repeat across multiple translation units, and the linker must collapse all copies into a single object."

// widget.hpp, включается и в a.cpp, и в b.cpp// widget.hpp, included in both a.cpp and b.cpp
struct Widget {
    static inline int counter = 0;
};

// после препроцессора и a.cpp, и b.cpp содержат идентичное определение counter —// after preprocessing, both a.cpp and b.cpp contain an identical counter definition —
// без inline это была бы ошибка компоновки "multiple definition of Widget::counter";// without inline this would be a "multiple definition of Widget::counter" link error;
// с inline линкер видит два идентичных слабых символа и оставляет один// with inline the linker sees two identical weak symbols and keeps just one

// глобальная переменная вне класса — та же идея:// a global variable outside a class — same idea:
inline std::vector<int> g_registry;  // легально в заголовке, единственный объект на программу// legal in a header, a single object across the program

Механизм реализуется через тот же линкерный приём, что и обычные inline-функции — так называемые "слабые" (weak/COMDAT) символы: компилятор помечает символ как допускающий дублирование, и линкер на этапе финальной сборки программы выбирает одну из идентичных копий, отбрасывая остальные. Гарантируется также, что объект будет один и тот же во всех единицах трансляции — можно безопасно брать его адрес и сравнивать указатели между разными .cpp-файлами.The mechanism uses the same linker trick as ordinary inline functions — so-called "weak" (weak/COMDAT) symbols: the compiler marks the symbol as allowed to duplicate, and the linker, during the program's final link step, picks one of the identical copies and discards the rest. It's also guaranteed that the object will be the very same one across all translation units — its address can safely be taken and pointers compared across different .cpp files.

• cppreference — inline specifier
• WG21 P0386 — Inline Variables