C++ 静态成员效用函数与非成员效用函数

我在这里读了一些其他问题，没有找到任何明确的答案

背景

打个比方，假设有一个节点类，我想从这个类中得到一个连接节点的图。为此，我需要一个函数

get\u graph（）

第一次尝试：

该函数是

节点

类的常规成员函数：

class Node
{
    //impl...
    GraphObj get_graph();
}

class Node
{
    //impl...
    static GraphObj get_graph();
}

我不喜欢这个，因为图形不是node类的功能。 这是对

节点的一些实例的查询

第二次尝试：

该函数是
节点
类的静态成员函数：

class Node
{
    //impl...
    GraphObj get_graph();
}

class Node
{
    //impl...
    static GraphObj get_graph();
}

这更好，因为现在我已将函数与实例解耦。
但是，我仍然觉得这个函数是类的一部分并不舒服

第三次尝试：

该函数是同一命名空间/TU中的自由函数：

class Node
{
    //impl...
}
GraphObj get_graph(Node* graph_source);

现在它真的解耦了！
我不希望此类的用户错过此功能。
而且，这个函数只能作用于这个类，所以它会被过度解耦吗

tl；dr

您应该如何决定如何公开与类相关的函数？
特别是将功能公开为：

常规成员函数
静态成员函数
获取类实例的自由函数
还有别的吗
Scott Meyer关于成员与自由函数的论述在这里非常相关

如果您正在编写一个可以作为成员或非友元非成员实现的函数，那么您应该更愿意将其作为非成员函数实现。这个决定增加了类封装

查看文章中的解释

成员函数是否应该是静态的是另一个问题。通常，如果它们没有耦合到特定实例，则将它们设置为
静态
。示例是用于根据构造函数参数设置对象状态的实用函数，例如

A::A(int someArg) :
  dataMember{computeInitialState(someArg)}

这里，
computeInitialState
应该是
static
。另一个例子是命名构造函数，例如，
点：：笛卡尔（双x，双y）
-这也应该是
静态的
。
你有一个很好的问题，我必须说类比也很好。我将尝试解释什么时候使用什么，然后在最后，我们将研究什么适合这个用例

何时使用常规成员函数

这些是在对象级别工作的方法。典型的示例是用于获取/设置类属性值的getter和setter。构造函数也在对象级别工作（用一个值初始化它），因此它们也在类级别，本质上是非静态的

何时使用静态成员函数

给定类
a
，如果类
a
的对象只需要该方法，则应将它们定义为静态成员。假设有一个
isValid（）
方法。它只接受一个对象，并根据该对象是否具有所有有效值返回一个布尔值。此类方法应定义为类中的静态方法，因为有效性的定义可能远远超出空检查和空检查。下面是一个例子

A类{
public:int n1；//0）返回true；
返回false；
}
};

何时使用非成员方法

如果有一个方法可以处理多个类的对象，那么应该将它们定义为非成员方法。这方面的一个例子是
getValueOrDefault（）
方法，它可以按照下面的定义工作

模板
T GetValuerDefault（T n1，T n2）{
返回n1==NULL？n2:n1；
}
int main（）{
int num1=NULL，num2=2；
我会和我的朋友一起做

在任何情况下，如果您想要一些通用的东西，您需要有某种公共接口，可以是相同的成员名称或访问函数

main.hh（或get_graph.hh）

//
#包括
样板
T&get_图（T&obj）
{
如果函数需要包含类定义中没有包含的内容，那么几乎可以肯定的是，你应该让它成为一个自由函数，以类的一个实例为例。你可能应该修改答案的开头。现在你似乎说，一般应该避免使用非静态成员函数。另外，你的示例f或者一个静态成员函数按值获取一个对象，然后将其与NULL（旧的NULL指针宏）进行比较。那里有问题。@besc感谢您建议进行编辑。更新了内容。