Spazio dei nomi + funzioni rispetto ai metodi statici su una classe

Diciamo che ho, o ho intenzione di scrivere, una serie di funzioni correlate. Diciamo che sono legati alla matematica. A livello organizzativo, dovrei:

1. Scrivi queste funzioni e inseriscile nel mio MyMathspazio dei nomi e consultale tramiteMyMath::XYZ()
2. Creare una classe chiamata MyMathe rendere statici questi metodi e fare riferimento allo stesso modoMyMath::XYZ()

Perché dovrei scegliere l'uno rispetto all'altro come mezzo per organizzare il mio software?

Per impostazione predefinita, utilizzare le funzioni basate sul nome.

Le classi devono costruire oggetti, non sostituire spazi dei nomi.

Nel codice orientato agli oggetti

Scott Meyers ha scritto un intero articolo per il suo efficace libro C ++ su questo argomento, "Preferire le funzioni non amiche dei non membri alle funzioni dei membri". Ho trovato un riferimento online a questo principio in un articolo di Herb Sutter:http://www.gotw.ca/gotw/084.htm

La cosa importante da sapere è che: In C ++ le funzioni nello stesso spazio dei nomi di una classe appartengono all'interfaccia di quella classe (poiché ADL cercherà quelle funzioni quando risolve le chiamate di funzione).

Le funzioni con spazio dei nomi, se non dichiarate "amiche", non hanno accesso agli interni della classe, mentre i metodi statici hanno.

Ciò significa, ad esempio, che quando si mantiene la propria classe, se è necessario modificare gli interni della propria classe, sarà necessario cercare gli effetti collaterali in tutti i suoi metodi, compresi quelli statici.

Estensione I

Aggiunta di codice a un'interfaccia di classe.

In C #, puoi aggiungere metodi a una classe anche se non hai accesso ad essa. Ma in C ++, questo è impossibile.

Ma, sempre in C ++, puoi ancora aggiungere una funzione con spaziatura dei nomi, anche a una classe che qualcuno ha scritto per te.

Vedi dall'altra parte, questo è importante quando progetti il ​​tuo codice, perché inserendo le tue funzioni in uno spazio dei nomi, autorizzerai i tuoi utenti ad aumentare / completare l'interfaccia della classe.

Estensione II

Un effetto collaterale del punto precedente, è impossibile dichiarare metodi statici in più intestazioni. Ogni metodo deve essere dichiarato nella stessa classe.

Per gli spazi dei nomi, le funzioni dello stesso spazio dei nomi possono essere dichiarate in più intestazioni (la funzione di scambio quasi standard è il miglior esempio).

Estensione III

Il cool di base di uno spazio dei nomi è che in alcuni codici, puoi evitare di menzionarlo, se usi la parola chiave "using":

#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

E puoi persino limitare l '"inquinamento" a una classe:

#include <string>
#include <vector>

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

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

Questo "modello" è obbligatorio per l'uso corretto del linguaggio di scambio quasi standard.

E questo è impossibile da fare con i metodi statici nelle classi.

Quindi, gli spazi dei nomi C ++ hanno la loro semantica.

Ma va oltre, poiché puoi combinare gli spazi dei nomi in un modo simile all'eredità.

Ad esempio, se si dispone di uno spazio dei nomi A con una funzione AAA, uno spazio dei nomi B con una funzione BBB, è possibile dichiarare uno spazio dei nomi C e portare AAA e BBB in questo spazio dei nomi con la parola chiave utilizzando.

Conclusione

Gli spazi dei nomi sono per gli spazi dei nomi. Le lezioni sono per lezioni.

Il C ++ è stato progettato in modo che ogni concetto sia diverso e viene utilizzato in modo diverso, in casi diversi, come soluzione a problemi diversi.

Non usare le classi quando hai bisogno di spazi dei nomi.

E nel tuo caso, hai bisogno di spazi dei nomi.

Ci sono molte persone che non sarebbero d'accordo con me, ma è così che lo vedo:

Una classe è essenzialmente una definizione di un certo tipo di oggetto. I metodi statici dovrebbero definire operazioni intimamente legate alla definizione dell'oggetto.

Se stai per avere un gruppo di funzioni correlate non associate a un oggetto sottostante o definizione di un tipo di oggetto , direi che vai solo con uno spazio dei nomi. Solo per me, concettualmente, questo è molto più sensato.

Ad esempio, nel tuo caso, chiediti "Cos'è un MyMath?" Se MyMathnon definisce un tipo di oggetto, poi mi direi: non ce la fanno una classe.

Ma come ho detto, so che ci sono molte persone che (anche con veemenza) non sarebbero d'accordo con me su questo (in particolare, gli sviluppatori Java e C #).

• Se sono necessari dati statici, utilizzare metodi statici.
• Se sono funzioni modello e desideri essere in grado di specificare un insieme di parametri modello per tutte le funzioni, utilizza i metodi statici in una classe modello.

In caso contrario, utilizzare le funzioni spaziate dal nome.

In risposta ai commenti: sì, i metodi statici e i dati statici tendono ad essere sovrautilizzati. Ecco perché ho offerto solo due scenari correlati in cui penso che possano essere utili. Nell'esempio specifico del PO (un insieme di routine matematiche), se voleva la capacità di specificare parametri - diciamo, un tipo di dati di base e precisione dell'output - che sarebbero stati applicati a tutte le routine, avrebbe potuto fare qualcosa del tipo:

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;

Se non avete bisogno di questo, poi con tutti i mezzi utilizzare uno spazio dei nomi.

Dovresti usare uno spazio dei nomi, perché uno spazio dei nomi ha molti vantaggi rispetto a una classe:

• Non è necessario definire tutto nella stessa intestazione
• Non è necessario esporre tutta l'implementazione nell'intestazione
• Non puoi usingun membro della classe; puoi usingun membro dello spazio dei nomi
• Non puoi using class, anche se using namespacespesso non è una buona idea
• L'uso di una classe implica che c'è qualche oggetto da creare quando non ce n'è davvero nessuno

I membri statici sono, a mio avviso, molto abusati. Non sono una vera necessità nella maggior parte dei casi. Le funzioni dei membri statici sono probabilmente migliori come funzioni dell'ambito dei file e i membri dei dati statici sono solo oggetti globali con una reputazione migliore e immeritata.

Preferirei gli spazi dei nomi, in questo modo puoi avere dati privati ​​in uno spazio dei nomi anonimo nel file di implementazione (quindi non è necessario mostrarli nell'intestazione rispetto ai privatemembri). Un altro vantaggio è che dal usingtuo spazio dei nomi i clienti dei metodi possono scegliere di non specificareMyMath::

Un motivo in più per utilizzare la classe: opzione per utilizzare gli identificatori di accesso. È quindi possibile suddividere il metodo statico pubblico in metodi privati ​​più piccoli. Il metodo pubblico può chiamare più metodi privati.

Sia il namespace che il metodo class hanno i loro usi. Lo spazio dei nomi ha la possibilità di essere distribuito tra i file, tuttavia questo è un punto debole se è necessario imporre tutto il codice correlato per andare in un unico file. Come accennato in precedenza, la classe consente anche di creare membri statici privati ​​nella classe. Puoi averlo nello spazio dei nomi anonimo del file di implementazione, tuttavia è ancora un ambito più ampio rispetto ad averli all'interno della classe.