为啥静态成员函数只能在类定义中声明为静态，而不能在其自己的定义中声明？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥静态成员函数只能在类定义中声明为静态，而不能在其自己的定义中声明？

【英文标题】：Why can a static member function only be declared static inside the class definition and not also in its own definition?为什么静态成员函数只能在类定义中声明为静态，而不能在其自己的定义中声明？

【发布时间】：2014-11-16 14:34:35

【问题描述】：

在实现一个用于在屏幕上创建/更新框的类时，我想添加一个静态成员函数，以确保没有当前可见的框重叠（将其信息从静态指针数组获取到所有当前可见的框）

我的初始代码具有以下结构：

class Box

public:
    // ...
    static void arrangeOverlappingBoxes();
;

static void Box::arrangeOverlappingBoxes()

    // ...

我很惊讶这会产生错误 C2724: 'static' should not be used on member functions defined at file scope.

经过一些试验、google 和错误，我发现我的函数定义应该丢失关键字 static，即应该是

void Box::arrangeOverlappingBoxes()

    // ...

但我不知道这背后的基本原理是什么。在类定义和自己的定义中声明不同的函数头似乎是不对称和混乱的。这有什么原因吗？

【参考方案1】：

您的类定义（在头文件中）将为函数提供所需的任何属性：

静态 内联 虚拟

考虑到每个进一步的对象都将使用 .h 查看您的类定义，那么在此处定义这些属性是有意义的。

此外，类中的每个函数都将在派生类中保留其属性（例如，您只需在基类中声明析构函数为虚拟，随后的每个继承都将析构函数视为虚拟）。

在您的实现主体中重新声明这些属性是没有意义的。

必须在 .h 和 .cpp 文件中声明函数属性实际上会导致很多问题。 想象一下这种情况：您在 .h 文件中将函数声明为虚拟函数，在 .cpp 文件中声明为静态函数。编译器会做什么？虚拟的还是静态的？ （或者更可能是编译错误，但编译器错误只会敦促您在 .cpp 文件中匹配标头中的声明。您不能根据“静态”或“虚拟”重载函数）。

【讨论】：

感谢您的回答，但我仍然不明白这一点。编译器可以被编程为在属性相同的情况下进行编译，就像参数应该相等一样（事实上，Java语法要求它是这样的）。那你为什么说它没有意义呢？以我的拙见，这很有意义：如果您只查看您的 cpp 文件（假设您的类定义在标题中），您会立即看到该函数是静态的，并且例如没有 this 指针无需查看头文件。

这样想：如果允许在 .cpp 和 .h 中指定函数的类型，会出现什么问题？您将看到编译器实际上会强制您在 .cpp 中使用与头文件中相同的属性来实现函数，否则您将收到未解决的外部符号链接错误（请记住，所有外部类都与标题中的函数）。因此，在 cpp 文件中也必须声明此属性会产生反作用。 C++ 本身就足够复杂，不需要额外的挑战；）。

关于您编辑的评论：您可以使用命名约定或 cmets 来为“静态”或此类属性添加下划线。当涉及到方法类型时，我个人会查看头文件（你有去声明并去定义）......也许这是一个风格问题

谢谢，命名约定确实是我处理它的方式，但是我还没有完全相信在声明和定义中要求相等的签名（名称、参数和属性）会适得其反。它在最近的语言中以不同的方式实现这一事实使我将其视为 C++ 怪癖。

最近有哪些语言允许您在类内将函数声明为静态函数，在类外将函数声明为非静态函数（当然要保持相同的函数）？