我应该在哪里放置与类无关的函数？

我正在一个C ++项目中工作，其中有很多数学函数，这些函数最初是作为类的一部分编写的。但是，由于我一直在编写更多代码，所以我意识到我到处都需要这些数学函数。

放置它们的最佳位置在哪里？假设我有这个：

class A{
    public:
        int math_function1(int);
        ...
}

当我写另一个类时，我不能（或者说我不知道​​如何）math_function1在那个其他类中使用它。另外，我已经意识到其中一些功能与A类并没有真正的联系。它们似乎只是开始，但现在我可以看到它们仅仅是数学功能。

在这种情况下有什么好的做法？现在，我一直在将它们复制粘贴到新类中，我敢肯定这是最糟糕的做法。

C ++可以具有非方法函数，如果它们不属于类，则不要将它们放在类中，而应将它们放在全局或其他命名空间范围内

namespace special_math_functions //optional
{
    int math_function1(int arg)
    {
         //definition 
    }
}

取决于严格地是实用程序代码，您可以根据以下方式选择项目的组织方式和所使用的设计模式：

• 如果您不必使用对象的所有功能，则可以做一些简单的事情，例如将它们全部放入文件中，而无需使用类包装器。尽管建议使用名称空间以防止将来出现任何问题，但可以使用或不使用名称空间。
• 对于托管C ++，您可以创建一个静态类来包含所有这些类。但是，这与实际的类并没有真正的作用，我的理解是它是C ++的反模式。
• 如果您不使用托管C ++，则可以利用静态函数来访问它们，并将它们全部包含在一个类中。如果还有其他功能，您希望适当的实例化对象也可能是反模式，则这可能很有用。
• 如果要确保仅存在包含函数的对象的一个​​实例，则可以将Singleton Pattern用于实用程序类，该类在将来也可以为您提供一些灵活性，因为您现在可以访问非静态属性。这将有限地使用，并且仅在由于某种原因需要对象时才真正适用。奇怪的是，如果您这样做，您将已经知道为什么。

请注意，第一个选项将是最好的选择，而后三个选项的作用有限。就是说，您可能会因为C＃或Java程序员从事某些C ++工作，或者如果您曾经在C＃或Java代码上工作而必须使用类而遇到这种情况。

正如您已经说过的，复制粘贴代码是代码重用的最糟糕形式。如果您的函数不属于您的任何类，或者可能用于多种情况，则放置它们的最佳位置是助手或实用程序类。如果它们不使用任何实例数据，则可以将它们设置为静态，因此您无需创建实用程序类的实例即可使用它。

见这里为在本地C ++静态成员函数的讨论，并在这里对托管C ++静态类。然后，您可以在粘贴代码的任何地方使用此实用工具类。

例如，在.NET中，诸如Min()和Max()这样的东西作为System.Math类的静态成员提供。

如果所有的功能都与数学有关的，你会otherwiese有一个巨大的Math类，您可能想进一步分解，并具有类一样TrigonometryUtilities，EucledianGeometryUtilities等等。

另一种选择是将共享功能放入需要所述功能的类的基类中。当问题中的函数需要对实例数据进行操作时，这种方法很好用，但是，如果您要避免多重继承而只坚持一个基类，则这种方法的灵活性也较差，因为您将“用完”一个基类类只是为了访问某些共享功能。

消除术语“助手功能”的歧义。一个定义是一种便利功能，您一直在使用它来完成某些工作。它们可以存在于主命名空间中，并具有自己的标头等。另一个帮助器函数定义是单个类或类族的实用程序函数。

// a general helper 
template <class T>
bool isPrinter(T& p){
   return (dynamic_cast<Printer>(p))? true: false;
}

    // specific helper for printers
namespace printer_utils {    
  namespace HP {
     print_alignment_page() { printAlignPage();}
  }

  namespace Xerox {
     print_alignment_page() { Alignment_Page_Print();}
  }

  namespace Canon {
     print_alignment_page() { AlignPage();}
  }

   namespace Kyocera {
     print_alignment_page() { Align(137,4);}
   }

   namespace Panasonic {
      print_alignment_page() { exec(0xFF03); }
   }
} //namespace

现在isPrinter可用于任何代码，包括其标头，但print_alignment_page需要一个 using namespace printer_utils::Xerox;指令。也可以将其称为

Canon::print_alignment_page();

更清楚。

C ++ STL的std::名称空间涵盖了几乎所有的类和函数，但可以将它们分类为17个以上的不同标头，以使编码器在编写时可以不加干扰地获取类名，函数名等。他们自己的。

实际上，不建议using namespace std;在标头文件中使用，或者不建议将其用作的第一行main()。std::是5个字母，通常似乎很麻烦地为要使用的功能（特别是std::cout和std::endl！）做序，但它确实达到了目的。

新的C ++ 11中有一些用于特殊服务的子命名空间，例如

std::placeholders,
std::string_literals,
std::chrono,
std::this_thread,
std::regex_constants

可以带来使用。

一种有用的技术是名称空间组合。定义了一个自定义名称空间来保存特定.cpp文件所需的名称空间，并使用该名称空间代替一堆using语句来表示您可能需要的名称空间。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

namespace Needed {
  using std::vector;
  using std::string;
  using std::cout;
  using std::endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  /*  using namespace std; */
      // would avoid all these individual using clauses,
      // but this way only these are included in the global
      // namespace.

 using namespace Needed;  // pulls in the composition

 vector<string> str_vec;

 string s("Now I have the namespace(s) I need,");

 string t("But not the ones I don't.");

 str_vec.push_back(s);
 str_vec.push_back(t);

 cout << s << "\n" << t << endl;
 // ...

这种技术限制了整体的曝光范围std:: namespace（很大！），并允许人们为人们最常编写的最常见的代码行编写更简洁的代码。

您可能希望将其放在模板函数中，以使其可用于不同类型的整数和/或浮点数：

template <typename T>
T math_function1(T){
 ..
}

然后，您还可以通过为自定义类型重载相关运算符以使它们易于使用，来创建表示例如大数或复数的整洁的自定义类型。