静态函数如何访问 class 的私有成员函数（构造函数）

Question

我遇到了如下代码，它基本上是一个单例 class 的示例，其中我们将 class 构造函数设为私有并提供一个静态 public 函数来创建需要时 class 的实例。

我的问题是当我们在静态函数内部调用new操作符创建单例对象class时，肯定会调用class的构造函数。我很困惑它是如何发生的，因为据我所知，静态函数只能访问 class 的静态成员和静态函数，那么它如何访问 class 的私有函数（即本例中的构造函数） =27=]?

静态函数可以在不创建任何实例的情况下调用 class 的任何私有函数或 public 成员函数吗？

#include <iostream>

using namespace std;

class Singleton
{
public:
    static Singleton *getInstance(); 

private:
    Singleton(){}
    static Singleton* instance;
};

Singleton* Singleton::instance = 0;
Singleton* Singleton::getInstance() 
{
    if(!instance) {
        instance = new Singleton(); //private ctor will be called
        cout << "getInstance(): First instance\n";
        return instance;
    }
    else {
        cout << "getInstance(): previous instance\n";
        return instance;
    }
}

int main()
{
    Singleton *s1 = Singleton::getInstance();
    Singleton *s2 = Singleton::getInstance();
    return 0;
}

但是当我编写如下示例代码时：

class Sample
{
    private:
        void testFunc()
        {
            std::cout << "Inside private function" <<std::endl;
        }
    public:
        static void statFunc()
        {
            std::cout << "Inside static function" <<std::endl;
            testFunc();
        }
};

int main()
{
    Sample::statFunc();

    return 0;
}

我在使用 g++ 时遇到编译错误：

file.cpp: In static member function ‘static void Sample::statFunc()’:
file.cpp:61: error: cannot call member function ‘void Sample::testFunc()’ without object.

如果我们可以使用静态 public 函数访问 class 的私有函数，那么为什么我会收到此错误？

Answer 1

Can a static function call any private or public member function of class without creating any instance?

您正在创建实例。

instance = new Singleton();

new 关键字创建一个 Singleton 对象。

而且，是的，因为 Singleton::getInstance 是 class 的成员函数，它具有调用构造函数的能力（尽管请注意，您只是间接地这样做），无论它是 static 与否。

Answer 2

回答您稍后添加的问题的第二部分：

class Sample
{
private:
  void testFunc()
  {
    std::cout << "Inside private function" << std::endl;
  }
public:
  static void statFunc()
  {
    std::cout << "Inside static function" << std::endl;

    Sample s;
    s.testFunc();          // this is OK, there is an object (s) and we call 
                           // testFunc upon s

    // testFunc();         // this is not OK, there is no object
  }
  void InstanceFunction()
  {
    std::cout << "Inside public instance function" << std::endl;
    testFunc();
  }
};


int main()
{
  Sample s;
  s.InstanceFunction();

  Sample::statFunc();
  return 0;
}

无法从 statFunc 内部调用 testFunc();，因为 testFunc（私有或非私有）是一个实例函数，您需要一个 Sample 对象 testFunc 可以操作，但是 statFunc 是一个 static 函数，因此没有 Sample 对象。

错误消息对此非常清楚。

只有在提供对象的情况下才能从 statFunc 调用 testFunc，请参阅上面的代码。

Answer 3

以上代码之所以有效，是因为 getInstance() 的实现调用了不需要对象实例的构造函数。

静态成员函数属于class不属于对象。因此，在调用静态成员函数时没有对象的实例，您无法访问 this 指针，因为没有。如果要从静态函数访问非静态私有成员函数，则需要将对象的引用传递给该函数。例如

例如

class foo {
    public:
          foo(int i) : myInt(i) {}
          static int myStaticMethod(foo & obj);
    private:
          int myInt;
    };

    int foo::myStaticMethod(foo & obj) {
          return obj.myInt;
    }

#include <iostream>


int main() {
foo f(1);
std::cout << foo::myStaticMethod(f);
return 0;
};

静态函数如何访问 class 的私有成员函数（构造函数）

How static function is accessing private member function(constructor) of a class

c++

singleton

private-members

static-functions