非静态成员函数
非静态成员函数是在类的成员说明中不带 static 或 friend 说明符声明的函数。（这些关键词的效果见静态成员函数与友元声明）
class S
{
int mf1(); // 非静态成员函数声明
void mf2() volatile, mf3() &&; // 可以有 cv 限定符或引用限定符
// 上面的声明与下面分开的两个声明等价：
// void mf2() volatile;
// void mf3() &&;
int mf4() const { return data; } // 可以内联定义
virtual void mf5() final; // 可以是虚函数，可以使用 final/override
S() : data(12) {} // 构造函数也是成员函数
int data;
};
int S::mf1() { return 7; } // 不内联定义就必须在命名空间定义
构造函数、析构函数和转换函数的声明使用的是特殊的语法。本页描述的规则可能不适用于这些函数。细节可以参考它们的相应页面。
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显式对象成员函数 是有显式对象形参的非静态成员函数。 |
(C++23 起) |
隐式对象成员函数 是没有显式对象形参的非静态成员函数（C++23 前，这是仅有的非静态成员函数种类，因而在文献中被称为“非静态成员函数”）。
解释
允许任何函数声明，外加非静态成员函数专用的语法元素：纯说明符，cv 限定符，引用限定符，final 与 override 说明符(C++11 起)，以及成员初始化器列表。
可以通过以下方式调用类 X 的非静态成员函数：
X 类型的对象使用类成员访问运算符调用X 的成员函数体内直接调用X 的类的成员函数体内直接调用在不是 X 类型或派生自 X 的类型对象上调用类 X 的非静态成员函数的行为未定义。
在 X 的非静态成员函数的体内，任何解析为 X 或 X 的某个基类的非类型非静态成员的标识表达式 e（例如一个标识符）都会被变换为成员访问表达式 (*this).e（除非它已经是成员访问表达式的一部分）。模板定义语境中不会发生这种变换，因此有时需要明确地对某个名字前附 this->，以使它成为待决的名字。
struct S
{
int n;
void f();
};
void S::f()
{
n = 1; // 变换为 (*this).n = 1;
}
int main()
{
S s1, s2;
s1.f(); // 更改 s1.n
}
在 X 的非静态成员函数体内，任何解析到 X 或 X 的某个基类的静态成员、枚举项或嵌套类型的无限定标识都会被变换为对应的有限定标识。
struct S
{
static int n;
void f();
};
void S::f()
{
n = 1; // 变换为 S::n = 1;
}
int main()
{
S s1, s2;
s1.f(); // 更改 S::n
}
有 cv 限定符的成员函数
非静态成员函数可以带 cv 限定符序列（const、volatile 或 const 和 volatile 的组合）声明，这些限定符在函数声明中的形参列表之后出现。带有不同 cv 限定符（或无限定）的函数具有不同类型，从而可以相互重载。
在有 cv 限定符的函数体内，*this 有同样的 cv 限定，例如在有 const 限定符的成员函数中只能正常地调用其他有 const 限定符的成员函数。（如果应用了 const_cast，或通过不涉及 this 的访问路径，那么仍然可以调用没有 const 限定符的成员函数。）
#include <vector>
struct Array
{
std::vector<int> data;
Array(int sz) : data(sz) {}
// const 成员函数
int operator[](int idx) const
{ // this 指针具有类型 const Array*
return data[idx]; // 变换为 (*this).data[idx];
}
// 非 const 成员函数
int& operator[](int idx)
{ // this 指针具有类型 Array*
return data[idx]; // 变换为 (*this).data[idx]
}
};
int main()
{
Array a(10);
a[1] = 1; // OK：a[1] 的类型是 int&
const Array ca(10);
ca[1] = 2; // 错误：ca[1] 的类型是 int
}
有引用限定符的成员函数非静态成员函数可以不带引用限定符，带有左值引用限定符（函数名后的
#include <iostream>
struct S
{
void f() & { std::cout << "左值\n"; }
void f() && { std::cout << "右值\n"; }
};
int main()
{
S s;
s.f(); // 打印“左值”
std::move(s).f(); // 打印“右值”
S().f(); // 打印“右值”
}
注意：与 cv 限定性不同，引用限定性不改变 |
(C++11 起) |
虚函数和纯虚函数
非静态成员函数可以声明为虚 或纯虚 函数。细节见虚函数与抽象类。
显式对象成员函数对于声明不带有 cv 限定符或引用限定符的非静态非虚成员函数，如果它的首个形参不是函数形参包，那么可以（通过在该形参前附关键词 struct X
{
void foo(this X const& self, int i); // 同 void foo(int i) const &;
// void foo(int i) const &; // 错误：已经声明
void bar(this X self, int i); // 按值传递对象：复制 *this
};
对于成员函数模板，显式对象形参的类型和值类别可以被推导，因此该语言特性也被称为“推导 struct X
{
template<typename Self>
void foo(this Self&&, int);
};
struct D : X {};
void ex(X& x, D& d)
{
x.foo(1); // Self = X&
move(x).foo(2); // Self = X
d.foo(3); // Self = D&
}
这使得可以对 const 和非 const 成员函数进行去重，例子参见数组下标运算符。 在有显式对象形参的函数体内不能使用 struct C
{
void bar();
void foo(this C c)
{
auto x = this; // 错误：不能使用 this
bar(); // 错误：没有隐式的 this->
c.bar(); // OK
}
};
指向有显式对象形参的成员函数的指针是普通的函数指针，而不是成员的指针： struct Y
{
int f(int, int) const&;
int g(this Y const&, int, int);
};
auto pf = &Y::f;
pf(y, 1, 2); // 错误：不能调用指向成员函数的指针
(y.*pf)(1, 2); // OK
std::invoke(pf, y, 1, 2); // OK
auto pg = &Y::g;
pg(y, 3, 4); // OK
(y.*pg)(3, 4); // 错误：pg 不是指向成员函数的指针
std::invoke(pg, y, 3, 4); // OK
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(C++23 起) |
特殊成员函数
一些成员函数是特殊 的：在某些环境下，即使用户不定义，编译器也会定义它们。它们是：
| (C++11 起) |
| (C++11 起) |
特殊成员函数以及比较运算符(C++20 起)是仅有的能被预置 的函数，即使用 = default 替代函数体进行定义（细节见其相应页面）。
注解
| 功能特性测试宏 | 值 | 标准 | 功能特性 |
|---|---|---|---|
__cpp_ref_qualifiers |
200710L |
(C++11) | 引用限定符 |
__cpp_explicit_this_parameter |
202110L |
(C++23) | 显式对象形参（推导 this）
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示例
#include <exception>
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
struct S
{
int data;
// 简单的转换构造函数（声明）
S(int val);
// 简单的显式构造函数（声明）
explicit S(std::string str);
// const 成员函数（定义）
virtual int getData() const { return data; }
};
// 构造函数的定义
S::S(int val) : data(val)
{
std::cout << "调用构造函数1，data = " << data << '\n';
}
// 此构造函数拥有 catch 子句
S::S(std::string str) try : data(std::stoi(str))
{
std::cout << "调用构造函数2，data = " << data << '\n';
}
catch(const std::exception&)
{
std::cout << "构造函数2失败，字符串为 '" << str << "'\n";
throw; // 构造函数的 catch 子句应该始终重新抛出异常
}
struct D : S
{
int data2;
// 带默认实参的构造函数
D(int v1, int v2 = 11) : S(v1), data2(v2) {}
// 虚成员函数
int getData() const override { return data * data2; }
// 左值限定的赋值运算符
D& operator=(D other) &
{
std::swap(other.data, data);
std::swap(other.data2, data2);
return *this;
}
};
int main()
{
D d1 = 1;
S s2("2");
try
{
S s3("不是数字");
}
catch(const std::exception&) {}
std::cout << s2.getData() << '\n';
D d2(3, 4);
d2 = d1; // OK：赋值给左值
// D(5) = d1; // 错误：没有适合的 operator= 重载
}
输出：
调用构造函数1，data = 1
调用构造函数2，data = 2
构造函数2失败，字符串为 '不是数字'
2
调用构造函数1，data = 3
缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| CWG 194 | C++98 | （非静态）成员函数的名字可以与所在类的名字相同 | 添加命名限制 |