靜態函數在 C++ 中可以是虛擬的嗎？

Question

我發現了一些關於我上述問題的陳述，但有不同的說法：

1. 靜態成員函數不能訪問類的非靜態數據成員/函數。 vPTR 是非靜態數據成員，因此靜態成員函數不能訪問 vPTR。

2. 不，因為它在 C++ 中沒有任何意義。

   當您擁有指向類實例的指針/引用時，將調用虛擬函數。 靜態函數不綁定到特定實例，它們綁定到一個類。 C++ 沒有指向類的指針，因此不存在您可以虛擬調用靜態函數的情況。

哪個是正確的，原因是什么？

Answer 1

不，靜態函數在 C++ 中不能是虛擬的。

如果函數不依賴於類的任何成員，但在某種意義上依賴於類型，它偶爾會很有用：

struct Animal
{
    static virtual std::string whatNoiseDoIMake() = 0;
};

struct Dog : Animal
{
    static std::string whatNoiseDoIMake()
    {
        return "woof"s;
    }
};

它不是語言的一部分的原因是它沒有被 C++ 標准委員會提議和接受。 我的示例可以使用類型特征來解決，這削弱了允許此類構造的情況。

至於const ，那確實是關於修改非mutable類成員的可能性。 很難編造一個有意義的const static成員函數示例。 也許它可以應用於static成員，但是這樣的成員可以通過::訪問（有趣的是）訪問說明符被丟棄。

Answer 2

哪個是正確的，確切原因是什么？

1. 靜態成員函數不能訪問類的非靜態數據成員/函數。 vPTR 是非靜態數據成員，因此靜態成員函數不能訪問 vPTR。

2. 不，因為它在 C++ 中沒有任何意義。

   當您擁有指向類實例的指針/引用時，將調用虛擬函數。 靜態函數不綁定到特定實例，它們綁定到一個類。 C++ 沒有指向類的指針，因此不存在您可以虛擬調用靜態函數的情況。

第一條語句是正確的，就靜態成員函數無法訪問*this指針而言，它們具有類作用域。 靜態成員由類的所有實例共享。

在第二個陳述中，第一部分是基於意見的，正如@Bathsheba 指出的那樣，可以爭辯說它可能有用。 第二部分是正確的。

不管使用這種構造的可能意義或優點如何，標准很清楚為什么不允許虛擬靜態成員函數：

11.7.2 虛函數[class.virtual#11]

[ 注意：虛擬說明符意味着成員資格，因此虛擬函數不能是非成員 ( [dcl.fct.spec] ) 函數。 虛函數也不能是靜態成員，因為虛函數調用依賴於特定對象來確定要調用哪個函數。 在一個類中聲明的虛函數可以在另一個類中聲明為友元（ [class.friend] ）。 — 尾注 ]

Answer 3

不，他們不能。

虛擬成員旨在處理類的實例。

靜態成員不處理實例，它們只與類有關。

您將如何根據實例（如在動態多態中）選擇要調用的“虛擬靜態”函數，因為與任何實例都沒有連接？

這只是兩種不同的機制，它們具有相互排斥的依賴關系。

Answer 4

靜態函數在 C++ 中可以是虛擬的嗎？

不。

靜態成員函數不能訪問類的非靜態數據成員/函數。

這不太正確：靜態方法絕對可以訪問非靜態（實例）成員......如果你給他們一個實例。 他們有access ，他們只是沒有默認的this對象來操作。

vPTR 是非靜態數據成員，因此靜態成員函數不能訪問 vPTR

我們不需要糾結於諸如 vtables 之類的實現細節。 可以說虛擬分派取決於對象的動態類型就足夠了，如果您沒有對象，則沒有可能從虛擬分派中受益的類型歧義。

C++ 沒有指向類的指針，因此不存在您可以虛擬調用靜態函數的情況

請注意，在具有此功能的語言中，您仍然不需要用於靜態虛擬的特殊系統 - 通常只是類是對象。 因此，在這種情況下，常規類的靜態方法仍然是類object 的實例方法。

Answer 5

第一個語句假定一個“vptr”。 這指的是 C++ 編譯器中的一種常見實現技術，其中每個具有虛函數的對象都包含一個指向某個“vtable”的隱藏指針，該指針又包含指向虛函數的指針。

然而，這是這些編譯器的實現細節。 他們選擇該實現是因為它是 C++ 標准允許的可能實現。

允許它的原因之一是因為 C++ 標准說你總是需要一個對象來調用虛函數，所以總是有一個對象來存儲“vptr”。

因此，第一個答案混淆了因果關系。 實現可以使用“vptr”，因為虛函數需要一個對象，因此不能是static ，反之亦然。

Answer 6

靜態函數在 c++ 中不能是虛擬的，因為這個概念會導致編譯錯誤並且基本上在運行時解決