c++ - 静态函数如何访问类的私有(private)成员函数(构造函数)

Question

我遇到了如下代码，它基本上是单例类的示例，其中我们将类构造函数设为私有(private)，并提供一个静态公共(public)函数来在需要时创建该类的实例。

我的问题是，当我们在静态函数内调用new运算符创建单例类的对象时，那么肯定会调用该类的构造函数。我很困惑它是如何发生的，因为据我所知，静态函数只能访问类的静态成员和静态函数，那么它如何访问类的私有(private)函数(即本例中的构造函数)？

静态函数可以在不创建任何实例的情况下调用类的任何私有(private)或公共(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公共(public)函数访问类的私有(private)函数，那么为什么我会收到此错误？

Answer 1

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

静态成员函数属于类而不是对象。因此，在调用静态成员函数时，不存在对象的实例，因此无法访问 this 指针，因为不存在。如果要从静态函数访问非静态私有(private)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;
};