私有静态成员函数有什么用？

Question

我正在查看 请求解析器 boost::asio 示例，我想知道为什么像 is_char() 这样的私有成员函数是 static ？ ：

class request_parser
{
  ...
  private:
    static bool is_char(int c);
  ...
};

它在函数consume中使用它不是静态函数：

boost::tribool request_parser::consume(request& req, char input)
{
  switch (state_)
  {
    case method_start:
    if (!is_char(input) || is_ctl(input) || is_tspecial(input))
    {
      return false;
    }
    ...

只有成员函数可以调用 is_char()，并且没有静态成员函数调用 is_char()。那么这些函数是静态的有什么原因吗？

Answer 1

这个函数可以很容易地成为独立的，因为它不需要类的对象来操作。使函数成为类的静态成员而不是自由函数有两个优点：

1. 如果对象是静态的或传递给函数，则它使函数可以访问该类的任何对象的私有和受保护成员；
2. 它以类似于命名空间的方式将函数与类关联起来。

在这种情况下，似乎只适用第二点。

Answer 2

那么这些函数是静态的有什么原因吗？

非静态成员函数有一个隐藏的附加参数，称为this。传递此参数并不是免费的，因此创建私有函数静态可以被视为优化.
但它也可以被视为在代码中表达您的需求/设计的一种手段：如果该函数不需要引用该类的任何成员数据，为什么它应该是一个非静态成员函数？

但是，更改任何成员函数的类型（public 或 private、static 与否）都将要求所有客户端重新编译。如果需要对那些客户端永远无法使用的私有函数执行此操作，那就是资源浪费。因此，我通常将尽可能多的函数从类的私有部分移至实现文件中的未命名命名空间。

Answer 3

对于这个具体示例，static is_char() 的选择很可能是文档选择。其目的是让您印象深刻，is_char() 方法并不局限于类的特定实例，但功能特定于类本身。

换句话说，通过使其静态，他们说is_char()是一种实用函数……无论给定的状态如何都可以使用它。实例。通过将其设为私有，他们表示您（作为客户）不应尝试使用它。它要么没有按照你想象的那样做，要么是以一种非常受限、受控的方式实现的。

@Mark Ransom 的回答为私有静态成员函数的实际使用提出了一个很好的观点。具体来说，该成员函数可以访问静态对象或实例化对象的传递实例的私有和受保护成员。

一个常见的应用是以某种面向对象的方式抽象 pthread 实现。您的线程函数必须是静态的，但将其声明为私有会限制该函数对类的可访问性（除了最确定的类之外）。可以向线程传递其“隐藏”的类的实例，并且现在可以使用该对象的成员数据来执行逻辑。

简单的例子：

[MyWorkerClass.h]
...
public:
    bool createThread();

private:
    int getThisObjectsData();

    pthread_t    myThreadId_;
    static void* myThread( void *arg );
...

[MyWorkerClass.cpp]
...
bool MyWorkerClass::createThread()
{
    ...
    int result =  pthread_create(myThreadId_, 
                                 NULL,
                                 myThread), 
                                 this);
    ...
}

/*static*/ void* MyWorkerClass::myThread( void *arg )
{
    MyWorkerClass* thisObj = (MyWorkerClass*)(arg);
    int someData = thisObj->getThisObjectsData();
}
...

Answer 4

它是静态的，因为它不需要访问 request_parser 对象的任何成员变量。因此，使其静态可以使函数解耦，因为它减少了函数可以访问的状态量。

无论如何，如果这个函数根本不是 request_parser 类的一部分，那就更好了 - 相反，它应该是（可能在命名空间中）request_parser 类中的一个自由函数。代码>.cpp 文件。

Answer 5

重点不在于在哪里使用它。问题是它使用什么。。如果它的定义不使用任何非静态成员，我会将函数设为静态，根据相同的原则，我不会将冗余参数传递给任何函数（除非它们要在重载结果中使用）