c++ - 静态、非成员或静态非成员函数？

Question

每次我有一些“实用”方向的功能时，我最终都会想知道哪个选项是最好的。例如，在我工作的上下文中打印消息结构(自己的或外部的)、一些编码/解码代码或一些有用的转换函数。

我考虑的方案是:

1) 辅助类/结构中的静态函数。

struct helper
{
    static bool doSomething(...);
};

2) 非成员函数。

namespace helper
{
    bool doSomething(...);
}

3) 静态非成员函数。

namespace helper
{
    static bool doSomething(...);
}

在某些情况下，可能需要在“实用程序”中初始化或保持状态，因此我选择选项 1 以避免“全局”状态。但是，如果没有需要保留的状态，我应该选择 2 还是 3？选项 2 和选项 3 之间的实际区别是什么？

什么是需要考虑的重要因素？是否有首选方法来解决这个问题？谢谢!

Answer 1

选项 2 和 3 之间的区别在于，在第二种情况下，该函数将在翻译单元内部。如果函数仅在 cpp 中定义，这应该是一个选项(这大致相当于一个未命名的命名空间——这是要考虑的第四个选项，同样大致相当于 3)。

如果该函数要被不同的翻译单元使用，那么您应该选择选项 2。该函数将被编译一次(除非您将其标记为 inline 并在 header 中提供定义) ，而使用选项 3，编译器将在每个翻译单元中创建它的内部拷贝。

对于选项 1，我会避免它。在 Java 或 C# 中，您被迫在任何地方都使用类，当操作不能很好地映射到对象范例时，您最终会使用实用程序类。另一方面，在 C++ 中，您可以将这些操作作为独立函数提供，无需添加额外的层。如果您选择实用程序类，请不要忘记禁用对象的创建。

函数是在类级别还是命名空间级别会影响查找，这会影响用户代码。静态成员函数需要始终使用类名进行限定，除非您在类范围内，而将命名空间函数引入范围的方法有多种。作为说明性示例，请考虑一堆数学辅助函数和调用代码:

double do_maths( double x ) {
   using namespace math;
   return my_sqrt( x ) * cube_root(x);
}
// alternatively with an utility class:
double do_maths( double x ) {
   return math::my_sqrt(x) * math::cube_root(x);
}

你觉得哪个更容易阅读是另一回事，但我更喜欢前者:在函数中我可以选择命名空间，然后只关注操作而忽略查找问题。