为什么要调用静态成员函数.或 - >语法合法？

Question

可能重复:
类实例上的C++静态成员方法调用

今天我发现我长期以来的事情(我的意思是长期的,二十年),在C++中被认为是非法的,实际上是合法的.即,调用静态成员函数,就好像它属于单个对象一样.例如:

struct Foo
{
    static void bar() { cout << "Whatever."; }
};

void caller()
{
    Foo foo;
    foo.bar();    // Legal -- what?
}

我通常会看到静态成员函数严格使用"作用域解析语法"调用,因此:

Foo::bar();

这是有道理的,因为静态成员函数不与类的任何特定实例相关联,因此,我们不希望一个特定的实例进行语法"连接到"函数调用.

然而我今天发现GCC 4.2,GCC 4.7.1和Clang 3.1(作为编译器的随机抽样)接受前一种语法,以及:

Foo* foo = new Foo;
foo->bar();

在我的具体情况,该表达式的合法性导致运行时错误,印证了这种语法的特点是比学术更感兴趣,它有着实际的后果.

为什么C++允许调用静态成员函数,就像它们是单个对象的直接成员一样 - 也就是说,通过使用.或 - >语法附加到对象实例？

Answer 1

在C++的设计和演变(第288页)中,Bjarne Stroustrup提到在静态成员函数之前的几天,程序员使用hacks喜欢((X*)0)->f()调用不需要对象的成员函数.我的猜测是,当静态成员函数加入到语言,通过访问->被允许使用这样的代码的程序员可以改变f到static无需追捕并改变每个使用它.

Answer 2

据推测,你可以在你可能不知道类的东西的地方调用它,但是编译器会这样做.

假设我有一堆类,每个类都有一个返回类名的静态成员:

class Foo
{
    static const char* ClassName() { return "Foo"; }
};

class Bar
{
    static const char* ClassName() { return "Bar"; }
};

然后在我的代码中,我可以做以下事情:

Foo foo;

printf( "This is a %s\n", foo.ClassName() );    

无需担心一直知道我的对象类.例如,在编写模板时,这将非常方便.

Answer 3

就像这样,因为标准说的是它是如何工作的.n3290§9.4声明:

可以使用qualified-id表达式引用类X的静态成员,X::s;不必使用类成员访问语法(5.2.5)来引用静态成员.可以使用类成员访问语法来引用静态成员,在这种情况下,评估对象表达式.[例如:

struct process { 
  static void reschedule(); 
}; 

process& g();

void f() { 
  process::reschedule(); // OK: no object necessary
  g().reschedule(); // g() is called 
} 

最后的例子]

Answer 4

来自C++的演变(pdf),第8节.静态成员函数:

...还观察到不可移植的代码,例如

    ((x*)0)->f();

用于模拟静态成员函数.

所以我的猜测是(基于几乎所有其他奇怪的语法事物的基本原理模式),当你只是提供类型来提供向后兼容已建立但破坏的习语时,它们允许调用静态成员函数.