Hàm không gian tên + so với các phương thức tĩnh trên một lớp

Hãy nói rằng tôi có, hoặc sẽ viết, một tập hợp các chức năng liên quan. Hãy nói rằng chúng liên quan đến toán học. Có tổ chức, tôi nên:

1. Viết các hàm này và đặt chúng vào MyMathkhông gian tên của tôi và tham khảo chúng quaMyMath::XYZ()
2. Tạo một lớp được gọi MyMathvà làm cho các phương thức này tĩnh và tham chiếu tương tựMyMath::XYZ()

Tại sao tôi lại chọn cái này làm phương tiện tổ chức phần mềm của mình?

Theo mặc định, sử dụng các chức năng được đặt tên.

Các lớp là để xây dựng các đối tượng, không phải để thay thế các không gian tên.

Trong mã hướng đối tượng

Scott Meyers đã viết toàn bộ Mục cho cuốn sách C ++ hiệu quả của mình về chủ đề này, "Thích các chức năng không phải là thành viên không phải là thành viên". Tôi tìm thấy một tài liệu tham khảo trực tuyến về nguyên tắc này trong một bài viết từ Herb Sutter:http://www.gotw.ca/gotw/084.htm

Điều quan trọng cần biết là: Trong các hàm C ++ trong cùng một không gian tên với một lớp thuộc giao diện của lớp đó (vì ADL sẽ tìm kiếm các hàm đó khi giải quyết các lệnh gọi hàm).

Các hàm được đặt tên, trừ khi được khai báo là "bạn bè", không có quyền truy cập vào bên trong của lớp, trong khi các phương thức tĩnh thì có.

Điều này có nghĩa là, ví dụ, khi duy trì lớp của bạn, nếu bạn cần thay đổi nội bộ của lớp, bạn sẽ cần tìm kiếm các tác dụng phụ trong tất cả các phương thức của nó, bao gồm cả các phương thức tĩnh.

Gia hạn tôi

Thêm mã vào giao diện của lớp.

Trong C #, bạn có thể thêm các phương thức vào một lớp ngay cả khi bạn không có quyền truy cập vào nó. Nhưng trong C ++, điều này là không thể.

Nhưng, vẫn trong C ++, bạn vẫn có thể thêm một hàm được đặt tên, ngay cả với một lớp mà ai đó đã viết cho bạn.

Nhìn từ phía bên kia, điều này rất quan trọng khi thiết kế mã của bạn, bởi vì bằng cách đặt các chức năng của bạn vào một không gian tên, bạn sẽ ủy quyền cho người dùng của mình tăng / hoàn thành giao diện của lớp.

Gia hạn II

Một tác dụng phụ của điểm trước đó, không thể khai báo các phương thức tĩnh trong nhiều tiêu đề. Mọi phương thức phải được khai báo trong cùng một lớp.

Đối với không gian tên, các hàm từ cùng một không gian tên có thể được khai báo trong nhiều tiêu đề (hàm hoán đổi gần như tiêu chuẩn là ví dụ tốt nhất về điều đó).

Gia hạn III

Sự mát mẻ cơ bản của một không gian tên là trong một số mã, bạn có thể tránh đề cập đến nó, nếu bạn sử dụng từ khóa "bằng cách sử dụng":

#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

Và bạn thậm chí có thể giới hạn "ô nhiễm" trong một lớp:

#include <string>
#include <vector>

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

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

"Mẫu" này là bắt buộc để sử dụng đúng thành ngữ hoán đổi gần như tiêu chuẩn.

Và điều này là không thể thực hiện với các phương thức tĩnh trong các lớp.

Vì vậy, không gian tên C ++ có ngữ nghĩa riêng.

Nhưng nó đi xa hơn, vì bạn có thể kết hợp các không gian tên theo cách tương tự như thừa kế.

Ví dụ: nếu bạn có không gian tên A có chức năng AAA, không gian tên B có chức năng BBB, bạn có thể khai báo không gian tên C và đưa AAA và BBB vào không gian tên này bằng từ khóa.

Phần kết luận

Không gian tên dành cho không gian tên. Các lớp học dành cho các lớp học.

C ++ được thiết kế để mỗi khái niệm là khác nhau và được sử dụng khác nhau, trong các trường hợp khác nhau, như là một giải pháp cho các vấn đề khác nhau.

Đừng sử dụng các lớp khi bạn cần không gian tên.

Và trong trường hợp của bạn, bạn cần không gian tên.

Có rất nhiều người sẽ không đồng ý với tôi, nhưng đây là cách tôi thấy:

Một lớp về cơ bản là một định nghĩa của một loại đối tượng nhất định. Các phương thức tĩnh sẽ định nghĩa các hoạt động được liên kết chặt chẽ với định nghĩa đối tượng đó.

Nếu bạn sắp có một nhóm các hàm liên quan không liên quan đến một đối tượng cơ bản hoặc định nghĩa của một loại đối tượng , thì tôi sẽ nói chỉ đi với một không gian tên. Đối với tôi, về mặt khái niệm, điều này hợp lý hơn rất nhiều.

Ví dụ, trong trường hợp của bạn, hãy tự hỏi: "MyMath là gì?" Nếu MyMathkhông định nghĩa một loại đối tượng, thì tôi sẽ nói: đừng biến nó thành một lớp.

Nhưng như tôi đã nói, tôi biết có rất nhiều người sẽ (thậm chí kịch liệt) không đồng ý với tôi về điều này (đặc biệt là các nhà phát triển Java và C #).

• Nếu bạn cần dữ liệu tĩnh, sử dụng các phương thức tĩnh.
• Nếu chúng là các hàm mẫu và bạn muốn có thể chỉ định một tập các tham số mẫu cho tất cả các hàm với nhau thì hãy sử dụng các phương thức tĩnh trong một lớp mẫu.

Mặt khác, sử dụng các hàm được đặt tên.

Đáp lại các ý kiến: có, các phương thức tĩnh và dữ liệu tĩnh có xu hướng được sử dụng quá mức. Đó là lý do tại sao tôi chỉ đưa ra hai kịch bản liên quan mà tôi nghĩ chúng có thể hữu ích. Trong ví dụ cụ thể của OP (một tập các thói quen toán học), nếu anh ta muốn có khả năng chỉ định các tham số - giả sử, kiểu dữ liệu cốt lõi và độ chính xác đầu ra - sẽ được áp dụng cho tất cả các thói quen, anh ta có thể làm một việc như:

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;

Nếu bạn không cần điều đó, thì bằng mọi cách hãy sử dụng một không gian tên.

Bạn nên sử dụng một không gian tên, bởi vì một không gian tên có nhiều ưu điểm so với một lớp:

• Bạn không phải xác định mọi thứ trong cùng một tiêu đề
• Bạn không cần phải phơi bày tất cả việc triển khai của mình trong tiêu đề
• Bạn không thể usinglà thành viên trong lớp; bạn có thể usinglà thành viên không gian tên
• Bạn không thể using class, mặc dù đó using namespacekhông phải là một ý tưởng hay
• Sử dụng một lớp ngụ ý rằng có một số đối tượng được tạo khi thực sự không có

Các thành viên tĩnh, theo tôi, rất rất lạm dụng. Chúng không phải là một điều cần thiết thực sự trong hầu hết các trường hợp. Các hàm thành viên tĩnh có lẽ tốt hơn là các hàm phạm vi tệp và các thành viên dữ liệu tĩnh chỉ là các đối tượng toàn cầu với danh tiếng tốt hơn, không được bảo vệ.

Tôi thích các không gian tên, theo cách đó bạn có thể có dữ liệu riêng tư trong một không gian tên ẩn danh trong tệp triển khai (vì vậy nó hoàn toàn không phải hiển thị trong tiêu đề trái ngược với privatecác thành viên). Một lợi ích khác là bởi usingkhông gian tên của bạn, các máy khách của các phương thức có thể từ chối chỉ địnhMyMath::

Thêm một lý do để sử dụng lớp - Tùy chọn để sử dụng các chỉ định truy cập. Sau đó, bạn có thể phá vỡ phương thức tĩnh công khai của mình thành các phương thức riêng tư nhỏ hơn. Phương thức công khai có thể gọi nhiều phương thức riêng tư.

Cả không gian tên và phương thức lớp đều có cách sử dụng. Không gian tên có khả năng được trải rộng trên các tệp tuy nhiên đó là một điểm yếu nếu bạn cần thực thi tất cả các mã liên quan để đi trong một tệp. Như đã đề cập ở trên lớp cũng cho phép bạn tạo các thành viên tĩnh riêng trong lớp. Bạn có thể có nó trong không gian tên ẩn danh của tệp triển khai tuy nhiên nó vẫn là một phạm vi lớn hơn so với việc có chúng trong lớp.