静态、非成员或静态非成员函数？

每当我有一些“实用”方向的功能时，我最终都会想知道哪个选项是最好的。例如，在我正在工作的上下文中打印消息结构（自己的或外部的）、一些编码/解码代码或一些有用的转换函数。

我想到的选项是：

1) 辅助类/结构中的静态函数。

struct helper
{
    static bool doSomething(...);
};

2）非成员函数。

namespace helper
{
    bool doSomething(...);
}

3) 静态非成员函数。

namespace helper
{
    static bool doSomething(...);
}

在某些情况下，可能需要在“实用程序”中初始化或保留状态，因此我选择选项 1 以避免“全局”状态。但是，如果没有需要保留的状态，那么我应该选择选项2还是选项3呢？选项 2 和选项 3 之间有什么实际区别？

What is 重要的是要考虑有没有一个首选方式接近这个？谢谢！

选项 2 和 3 之间的区别在于，在第二种情况下，该函数将位于翻译单元内部。如果该函数仅在 cpp 中定义，则这应该是选项（大致相当于未命名的命名空间——这是要考虑的第四个选项，同样大致相当于 3)。

如果该函数要被不同的翻译单元使用，那么您应该选择选项 2。该函数将被编译一次（除非您将其标记为inline并在标头中提供定义），而使用选项 3 时，编译器将在每个翻译单元中创建它的内部副本。

至于选项1，我会避免它。在 Java 或 C# 中，你被迫到处使用类，最终会得到实用程序类当操作不能很好地映射到对象范例时。另一方面，在 C++ 中，您可以将这些操作作为独立函数提供，并且无需添加额外的层。如果您选择实用类，不要忘记禁用对象的创建。

函数是否位于类级别或命名空间级别都会影响查找，从而影响用户代码。静态成员函数始终需要使用类名进行限定，除非您位于类作用域内，而将命名空间函数引入作用域有不同的方法。作为说明性示例，考虑一堆数学辅助函数和调用代码：

double do_maths( double x ) {
   using namespace math;
   return my_sqrt( x ) * cube_root(x);
}
// alternatively with an utility class:
double do_maths( double x ) {
   return math::my_sqrt(x) * math::cube_root(x);
}

您认为哪一个更容易阅读是另一回事，但我更喜欢前者：在函数中，我可以选择名称空间，然后只关注操作并忽略查找问题。