publicな静的メンバ関数かグローバル関数か

Question

c++でpublicな静的メンバ関数とグローバル関数の使い分け

publicな静的メンバ関数とグローバル関数は両方ともインスタンスがなくても呼び出せますが
どのように使い分ければよいのか教えていただきたいです。
また、いくつかの関数の種類で特にどのような場面で効果的に使えるのかも教えていただけると幸いです。
今の自分のイメージが↓です。
よろしくお願いします。
###個人的な使い分けのイメージ

namespace Game 
{
    ...
    window_handler create_window();    //ウインドウはゲーム自体とは関係ないからグローバル関数

    class GameA    //複数人が参加するゲームを想定
    {
        static int number_of_playing_people;
    ...
    public:
        friend something operator+(const something& a, const something& b);
        //フレンド関数は演算子オーバーロードなどで使う
　　　　
        static int get_number_of_playing_people();   //staticなクラス内変数に使う???

        time_type get_play_time() const;    //内部のデータが必要だから普通のメソッド
    };
    
}

Answer 1

こんにちは。

publicな静的メンバ関数とグローバル関数の使い分け

ほぼ同じものなので、原則として可読性・記述性がよくなる方を選択するのが良いと思います。

例示されたget_number_of_playing_people()を、friend関数（＝friend指定されたグローバル関数）にすることもできますが、他のクラスXでX専用のget_number_of_playing_people() を実装したいこともありますのでstaticなメンバ関数が正解でしょう。

逆のケースもあります。
例示されているoperator+()ではなくadd()関数を持つFooクラスを仮定します。

#include <iostream>

struct Foo
{
    int mData;
    Foo(int iData) : mData(iData) { }
    friend void add(Foo& ioLhs, int iRhs)
    {
        ioLhs.mData += iRhs;
    }
};

int main()
{
    Foo foo(123);
    add(foo, 456);
    std::cout << foo.mData;
}

上記のコードは実行できますが、friednをstaticへ変更すると、エラーになります。
clangの場合、did you mean 'Foo::add'? とまで指摘してきます。
指定通りFoo::add(foo, 456);と書けば通りですが、Foo::を書く必要があるのでは、オーバーロードになりません。

更に、演算子オーバーロードの場合、static関数として定義できないので、グローバル関数（＝friend関数）として定義する必要があります。

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【余談ですが】
namespace内で定義されたグローバル関数を呼び出す際に、名前空間名を省略できるようにする仕組みがADLです。
ADLは意識しなくても自動的に使われるのですが、思わぬマッチをすることがあるので、実は注意深く使う必要があるようです。

Comments

[Meitei]

回答ありがとうございます。
なんとなくですが理解できました。
ADLという機能を初めて知りましたが怖いですね、注意して使おうと思います。