Question

在this question阅读sbi和Eli Bendersky的答案之后，我开始想知道静态成员函数的用途。

一个类'朋友免费功能应该不能做任何静态成员函数可以做什么？如果是这样，为什么/何时我应该更喜欢静态成员函数给朋友免费？

Answer 1

一般来说：

要求访问私人会员

静态成员函数可以访问该类的私有成员。如果需要，可以使用静态成员函数。你必须在标题中声明它才能让它访问，所以你也可以把它变成一个成员而不是一个朋友。对于具有getInstance（）方法作为单例的单例，以及使用静态工厂方法createInstance（）来确保它们在堆上创建的类，通常采用这种方式。这两个都需要访问私有构造函数。

<强>元编程

静态成员函数非常适合模板元编程，在这种情况下，您可以传入一个类并调用其方法，而无需在调用时知道实际调用哪个函数。这通常称为“编译时多态”，是元编程的重要组成部分。 std :: char_traits基于这个原则。

限制访问

私有静态成员函数的常见用法，只是为了使它只能由类访问，并且本身不需要访问私有成员，不能很好地利用静态成员函数，因为它是该类的实现细节，最好在编译单元的匿名命名空间中完成。

但是，如果静态成员函数是受保护的，则它可以使用，因为它可以被派生类调用，但不能被外部类调用。

朋友的功能

可以访问私有成员，但无论如何都需要在标题中声明。
可以在元编程中用作“重载”的一部分，但仍需要在标头中声明。（常见的例子是operator<<）
不适用于友情保护访问，因为您在此处尝试执行的操作是限制对方法的访问，而不是访问该访问权限。

Answer 2

静态方法：

在类创建的“命名空间”中提供封装。如果您的课程为Animal且静态方法为Create，则必须使用Animal::Create进行调用。这比全局函数更好，并允许使用相对自然的语法实现工厂和“虚拟构造函数”。
可以访问静态成员。这些成员在某些情况下很有用，如果没有静态方法和成员，则必须使用全局变量和函数。

Answer 3

坦率地说，你不应该这样做。免费功能大大评价不足。

使用静态成员获得的隐式“命名空间”（假装该类只不过是静态成员的命名空间，这是真的）是我能想到的唯一好处。

如果静态函数成员需要持久变量，那么拥有静态数据成员的能力也可能有用。

Answer 4

有些人对使用静态函数持谨慎态度，因为它经常被那些来自程序背景并且不理解OO的人使用。

然而，有许多设计模式使用静态成员函数实现是有意义的

例如。单例和工厂模式命名为我的头脑，实际上大多数需要创建对象的结构模式都需要静态成员函数。

Answer 5

正确识别后，static成员函数没有附加价值。更糟糕的是，当用于实现细节时，这会引入额外的依赖关系（在编译方面）。

仅使用无法使用匿名自由函数进行模拟的是protected访问，即访问父静态函数的派生类。但是，这绝不是必需的：你可以把它变成一个普通的成员函数（我假设你没有全局状态，否则静态/朋友的区别不是直接关注的。）

在模板元编程中使用static函数已被引发......但它与内部类型问题非常相似：它使得提供默认版本变得困难。另一方面，适当定义的自由函数（将类型作为指针）可以提出模板版本：

struct some_traits
{
  static void doStuff();
};

// versus

struct some_traits {};

void doStuff(some_traits*);

// and the default: void doStuff(...);

当然，当成员函数为用户提供更多灵活性时，总会存在为什么这应该是静态函数的问题。为此，我想引用标准委员会用Allocator概念所做的举动：现在授权有状态分配器，这使我们有机会在同一页面中打包给定map的节点而不是将它们传播到整个堆中。

最后，还有 interface 问题。然而，自从Sutter提倡在同一标题中定义的类和自由函数都构成此类的公共接口时，已经很长时间了。这就是ADL的用途！因此，对于古代的OO程序员而言，这比“良好实践”更令人感到安慰。

真的，我认为使用static成员函数没有任何好处。我希望人们会相反提出真实案例。

静态成员函数

5 个答案: