静态与 const 成员函数

Question

我发现很难决定何时使用私有静态成员函数以及何时使用私有 const 成员函数。

假设我们有一个方法 DoSomething() 需要检查一个或多个成员是否为某物：

class Foo
{
public:
    void DoSomething()
    {
         // if(IsASomething()) ...
         // or
         // if(IsSomething(a_)) ...
private:

    int* a_;
    int* b_;

    static bool IsSomething(int* n) {return n != null;}

    bool IsASomething() const { return a_ != null;}
    bool IsBSomething() const{ return b_ != null;}
};

当一个辅助函数只能以一种方式使用时（比如只检查 a_ 是否是某物），我倾向于使用 const 成员函数。 如果它将与多个参数一起使用，我倾向于坚持使用静态版本。 是否还有其他我没有想到的因素会说服我做出不同的选择？

编辑：我认为我对自己的解释很差，所以我在示例中添加了定义。

Answer 1

1. static函数不能使用任何非静态成员函数或变量。

2. static函数不能被多态覆盖。

3. 您可以获取static函数的地址。

4. 您不需要类的实例来调用static函数。

5. 成员函数标记const ，可以访问类成员，调用其他const的功能，并且如果标记被重写多态virtual 。

Answer 2

const后面的const表示“此函数不修改任何类成员 [除了标记为mutable ]。

static意味着“此函数没有传递给函数的隐藏this指针”，因此实际上就像任何不属于该类的自由函数一样，只是它在类内部有点“命名空间”。

它们是完全不同的“动物”。

编辑：这真的归结为对类/系统设计最有意义的东西。 对于实际上不属于类的事物使用static函数通常是正确的。 我很少使用static函数，因为它们没有什么意义，除非在一些非常特殊的情况下——这里要问的问题是，“如果我把它设为静态，为什么它是这个类的一部分？”，如果答案是“因为它属于类”，那么它应该是一个static函数。 另一方面，如果答案不是一个可靠的理由，那么它可能不属于类，最终应该在源文件中作为静态自由函数（可能在匿名命名空间中），而不是在类中.

在我的编译器项目（总共大约 13,000 行 C++ 代码）中，我有：

• 一个static成员函数（将字符串转换为令牌类中的关键字令牌 - 因为它在令牌本身的构造过程中被调用，因此不适合作为成员函数）。
• .cpp 文件中大约有 50 个不是成员函数的static函数。 它们执行以下操作：
  • IsConstant()用于某些表达式
    • 不，我不希望它作为表达式本身的成员函数，因为它是一个可以表达很多东西的通用类，这意味着我必须有几十个虚函数的return false实现，对于相对罕见的情况]
  • 错误函数（打印错误消息）
  • 可以使它们成为静态成员，但类的用户不需要使用这些函数，这意味着将它们暴露给外部是毫无意义的。

Answer 3

如果可能，我倾向于在未命名的命名空间中使用自由函数。

所以之间

// header

class A
{
public:
    bool HasCustomProperty() const();
private:
    bool IsOdd() const;
    bool IsHappy() const;
private:
    int a;
};

// cpp

bool A::HasCustomProperty() const
{
    return IsOdd() && IsHappy();
}

和

// header

class A
{
public:
    bool HasCustomProperty() const();
private:
    static bool IsOdd(int n);
    static bool IsHappy(int n);
private:
    int a;
};

// cpp

bool A::HasCustomProperty() const
{
    return IsOdd(a) && IsHappy(a);
}

和

// header

class A
{
public:
    bool HasCustomProperty() const();
private:
    int a;
};

// cpp
namespace {
    bool IsOdd(int n);
    bool IsHappy(int n);
}

bool A::HasCustomProperty() const
{
    return IsOdd(a) && IsHappy(a);
}

我选择最后一个。

Answer 4

它们是两种不同的东西，不是替代品：

const 成员函数不允许修改类即时数据。 静态成员函数没有关联的类实例。

使用 OP 的示例类定义然后在 inplementstion ...

bool Foo::IsSomething(int* n)
{
   return *n < *a_; // not ok. static method has no this    
}


bool Foo::IsASomething() const
{
   return (*a_ > 8) // ok as member a_ not changed
}

bool Foo::IsASomething() const
{
    *a_ +=4;   // not ok as a_ cannot be changed by const member
    return (*a_ > 8);
}