npos
está definido dentro de la clase plantilla std::basic_string
como:
static const size_type npos = -1;
Es decir: es un miembro estático de una clase y por ello no pertenece a ninguna instancia si no a la clase; usar la notación de acceso a miembro de clase oculta ese hecho y puede dar lugar a confusión (como ya ha comentado Jose Antonio Dura Olmos).
Detalles técnicos sobre miembros estáticos.
Según el estándar de C++ en el punto §9.4.2.1
(traducción y resaltado míos):
9.4.2 Datos miembro estáticos
- Un dato miembro declarado como
static
no forma parte de los sub-objetos de la clase. Si un dato miembro estático es declarado cmo thread_local
existirá una copia del miembro por cada hilo. Si un dato miembro estático no es delcarado como thread_local
existirá una instancia del miembro que será compartida por todos los objetos de la clase.
La parte más importante de lo resaltado es el hecho de que un miembro estático no forma parte de los sub-objetos de la clase. Es decir: en el caso que nos ocupa npos
no forma parte de ninguna instancia de std::basic_string
si no que pertenece a la clase en si y en consecuencia todas las instancias acceden a la misma copia de la variable miembro.
El propio estándar indica que se puede acceder a los miembros estáticos de clases (variables o funciones) usando la notación de acceso miembro en el punto §9.4.2
(traducción y resaltado míos):
9.4 Miembros estáticos
Un miembro estático s
de una clase X
puede ser accedido usando la expresión X::s
; no es necesario usar la sintaxis de acceso a miembro de clase para referirse a un miembro estático. Un miembro estático puede ser accedido usando la sintaxis de acceso a miembro de clase, en ese caso la expresión del objeto es evaluada [Ejemplo:
struct process {
static void reschedule();
};
process& g();
void f() {
process::reschedule(); // CORRECTO: no se necesita instancia
g().reschedule(); // llamada a g()
}
—fin del ejemplo ]
Así que los miembros estáticos de una clase se pueden acceder con la notación estática (Clase::miembro
) o con la notación de miembro de instancia (Clase c; c.miembro
)... por lo que cabe preguntarse:
¿Por qué una notación debería preferirse frente a la otra?
Suponiendo que tenemos estas dos estructuras:
struct A { int a{}; };
struct B { static int b{}; };
Veamos cómo funcionan en código:
A a; B b; // Instanciamos A y B.
std::cout << A::a << '\n'; // Error de compilacion
std::cout << a.a << '\n'; // Muestra 0
std::cout << B::b << '\n'; // Muestra 0
std::cout << b.b << '\n'; // Muestra 0
El miembro a
de A
sólo existe cuando se instancia A
, de ahí que al intentar leer su valor surja un error de compilación. Por otro lado el miembro b
de B
existe con o sin instancia de B
.
Dado que la notación Clase::miembro
sólo funciona con miembros estáticos1 y la notación instancia.miembro
o instancia->miembro
funciona con miembros estáticos y con miembros de instancia nos encontramos que la segunda notación puede ser ambigua mientras que la primera es precisa.
Para no caer en la ambigüedad es mejor usar la notación más precisa, no hacerlo puede ser confuso para otros programadores o para uno mismo.
¿En algún caso puede ser más provechosa la notación instancia.miembro_estatico
?
Me cuesta pensar en alguna situación en que acceder a un miembro estático mediante la notación de accesoa miembro de clase sea la mejor opción. Lo más parecido sería un código genérico en que las clases utilizadas sean explícitamente ambiguas y por ello se pudiera sacar provecho de la ambigüedad del acceso mediante punto (.
) o flecha (->
):
struct Banana { int calorias_por_gramo{}; };
struct Papaya { static int calorias_por_gramo{}; };
template <typename FRUTA>
void muestra_calorias_de(FRUTA f, float gramos)
{
std::cout << "Tiene " << f.calorias_por_gramo * gramos << "calorías\n";
}
En el ejemplo anterior recibimos un tipo (FRUTA
) que sabemos que tiene un miembro calorias_por_gramo
, pero en unos tipos el miembro es estático y en otros no; si tuvieramos que crear una función para la versión con miembro estático y otra función para la versión con miembro no estático el código se complicaría.
Si la notación puede ser ambigua ¿por qué esta permitida?
En las primeras versiones de C++ las únicas sintaxis de acceso a miembros (estáticos o no) era el punto (.
) y la flecha (->
); dado que no existía una sintaxis concreta para acceder a datos que no requirieran instancia los programadores hacían uso de lo único disponible:
struct B { static int b{}; };
std::cout << (B*(0))->b << '\n'; // Muestra 0
El código anterior transforma el valor 0
en un puntero a la clase B
y acto seguido accede mediante la flecha ->
al miembro b
de dicha instancia; al ser b
un miembro estático no es necesario evaluar el puntero que apunta a 0
y no salta un error en tiempo de ejecución.
Cuando C++ evolucionó e incorporó el operador ::
no se eliminó la sintaxis anterior.
Conclusión.
El propio estándar de C++ permite (posiblemente por motivos históricos) el acceso a miembros estáticos de objetos mediante la notación de miembros no estáticos; pero esa notación es ambigua ya que pueden confundirse con acceso a miembros no estáticos, para evitar dicha confusión se aconseja usar la notación Clase::miembro_estático
para desambiguar.
1Esa notación funciona en otros contextos (por ejemplo punteros a miembros) pero ese es otro tema.