Question

假设我已经或即将编写一组相关函数。假设他们与数学有关。在组织上，我应该：

编写这些函数并将它们放在我的MyMath命名空间中，并通过MyMath::XYZ()
创建一个名为MyMath的类，并将这些方法设为静态，并引用类似的MyMath::XYZ()

为什么我会选择其中一种作为组织我的软件的方法？

Answer 1

默认情况下，使用命名空间函数。

类是构建对象，而不是替换名称空间。

在面向对象的代码中

Scott Meyers为他的有效C ++书籍写了一篇关于这个主题的整篇文章，“将非成员非朋友函数推荐给成员函数”。我在Herb Sutter的一篇文章中找到了这个原则的在线参考： http://www.gotw.ca/gotw/084.htm

要知道的重要一点是：在与类相同的命名空间中的C ++函数属于该类的接口（因为ADL将在解析函数调用时搜索这些函数）

命名空间函数，除非声明为“friend”，否则无法访问类的内部，而静态方法则具有。

这意味着，例如，在维护课程时，如果您需要更改课程的内部，则需要在其所有方法中搜索副作用，包括静态方法。

扩展名I

将代码添加到类的接口。

在C＃中，即使您无法访问它，也可以向类中添加方法。但在C ++中，这是不可能的。

但是，仍然在C ++中，您仍然可以添加命名空间函数，甚至可以添加给有人为您编写的类。

从另一方面看，这在设计代码时很重要，因为通过将函数放在命名空间中，您将授权用户增加/完成类的界面。

扩展II

前一点的副作用，不可能在多个标题中声明静态方法。每个方法都必须在同一个类中声明。

对于名称空间，可以在多个标题中声明来自同一名称空间的函数（几乎标准的交换函数就是最好的例子）。

扩展III

命名空间的基本功能是在某些代码中，如果使用关键字“using”，则可以避免提及它：

#include <string>
#include <vector>

// Etc.
{
   using namespace std ;
   // Now, everything from std is accessible without qualification
   string s ; // Ok
   vector v ; // Ok
}

string ss ; // COMPILATION ERROR
vector vv ; // COMPILATION ERROR

你甚至可以将“污染”限制在一个班级：

#include <string>
#include <vector>

{
   using std::string ;
   string s ; // Ok
   vector v ; // COMPILATION ERROR
}

string ss ; // COMPILATION ERROR
vector vv ; // COMPILATION ERROR

这种“模式”对于正确使用几乎标准的交换习惯是必需的。

这对于类中的静态方法是不可能的。

因此，C ++名称空间有自己的语义。

但它更进一步，因为您可以以类似于继承的方式组合名称空间。

例如，如果您有一个带有函数AAA的命名空间A，一个带有函数BBB的命名空间B，您可以声明一个命名空间C，并使用关键字using在该命名空间中引入AAA和BBB。

结论

命名空间用于命名空间。课程适用于班级。

C ++的设计使每个概念都不同，并且在不同情况下以不同的方式使用，作为解决不同问题的方法。

当您需要名称空间时，请不要使用类。

在您的情况下，您需要名称空间。

Answer 2

有很多人不同意我，但这就是我的看法：

一个类本质上是某种对象的定义。静态方法应定义与该对象定义密切相关的操作。

如果你只是想要一组与底层对象或一种对象的定义无关的相关函数，那么我会说只使用命名空间。就我而言，从概念上讲，这是更明智的。

例如，在您的情况下，问问自己，“什么是MyMath？”如果MyMath没有定义某种对象，那么我会说：不要让它成为一个类。

但就像我说的那样，我知道有很多人会（甚至激烈地）不同意我（尤其是Java和C＃开发人员）。

Answer 3

如果您需要静态数据，请使用静态方法。
如果它们是模板函数，并且您希望能够为所有函数指定一组模板参数，那么在模板类中使用静态方法。

否则，使用命名空间函数。

回应评论：是的，静态方法和静态数据往往被过度使用。这就是为什么我只提供两个相关的场景，我认为它们可以提供帮助。在OP的具体示例（一组数学例程）中，如果他希望能够指定适用于所有例程的参数（例如，核心数据类型和输出精度），他可能会执行以下操作：

template<typename T, int decimalPlaces>
class MyMath
{
   // routines operate on datatype T, preserving at least decimalPlaces precision
};

// math routines for manufacturing calculations
typedef MyMath<double, 4> CAMMath;
// math routines for on-screen displays
typedef MyMath<float, 2> PreviewMath;

如果您不需要，无论如何使用命名空间。

Answer 4

您应该使用命名空间，因为命名空间比类具有许多优点：

您不必在同一标题中定义所有内容
您无需在标题中公开所有实现
你不能using一个班级成员;你可以using命名空间成员
你不能using class，但using namespace通常不是一个好主意
使用类意味着当确实没有

在我看来，静态成员非常过度使用。在大多数情况下，它们不是真正的必需品。静态成员函数可能更适合作为文件范围函数，而静态数据成员只是具有更好，不当名誉的全局对象。

Answer 5

我更喜欢命名空间，这样你就可以在实现文件中的匿名命名空间中拥有私有数据（因此它不必显示在标题中而不是private成员）。另一个好处是，通过using您的命名空间，方法的客户可以选择不指定MyMath::

Answer 6

我想总结并添加到其他答案中。此外，我的观点是仅包含标题的世界。

命名空间

优点：

命名层次结构的简单解决方案
它们没有语义，所以阅读起来更简单
可以存在于不同的文件（标题）中
可以扩展
日常学习
可以定义快捷方式 (using)。
可用于品牌推广（不过，您可以设计代码并为其添加命名空间）

缺点：

一切都是公开的
私有事物需要未命名的命名空间，因此它不是显式的
ADL（是的，有些人鄙视 ADL）
可以扩展（这可能是件坏事，特别是结合 ADL，现有代码的语义可以通过扩展命名空间来改变）
在运算符重载方面表现良好
需要按照使用顺序定义（或声明）函数

具有静态方法的类

优点：

可以有私有组件（函数、变量）并且它们被显式标记。
班级可以加好友
可以进行类型参数化（模板）
可以是模板参数本身
可以实例化
可以传递给函数（默认情况下，静态函数的行为类似于非静态方法）。
更容易找到模式并从独立函数组中找到并将它们转换为适当的类（最终使用非静态成员）
类之间的依赖关系是明确定义的
函数（静态方法）可以按任意顺序定义

缺点：

无 ADL
无法扩展
到处都需要关键字 static（有机会取笑该语言）
单独解决命名问题是一种矫枉过正。在这种情况下难以阅读。
函数（静态方法）总是需要限定（myclassspace::fun）。无法声明快捷方式 (using)。
对于运算符重载几乎没用。
不能用于品牌推广。
你需要记住以 ; 结束：)

总而言之，具有静态方法的类是更好的代码单元并允许更多元编程，并且除了 ADL 和一些语法怪癖外，可以复制命名空间的所有功能，但有时它们可能会过大。

Bloomberg 等公司更喜欢类而不是命名空间。如果您不喜欢 ADL 或运算符重载，则可以使用带有静态方法的类。

IMO，如果命名空间和类集成在一起成为同一枚硬币的两个方面，那就太好了。例如，在默认情况下方法是静态的情况下，将语言中的命名空间标识为类。然后就可以将它们用作模板参数。我不确定如何处理 ADL（可能它可能仅限于符号运算符函数，例如 operatorX，这是运算符重载和 ADL 的最初动机）

Answer 7

使用class的另一个原因 - 使用选项来使用访问说明符。然后，您可以将公共静态方法分解为较小的私有方法。公共方法可以调用多个私有方法。

Answer 8

命名空间和类方法都有其用途。命名空间具有跨文件传播的能力，但如果您需要强制执行所有相关代码以进入一个文件，则这是一个弱点。如上所述，class还允许您在类中创建私有静态成员。您可以在实现文件的匿名命名空间中使用它，但它仍然比在类中使用它们更大的范围。

命名空间+函数与类上的静态方法

8 个答案: