詳解C++編程中的嵌套類的聲明與其中的函數(shù)使用

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

可以在一個類的范圍內(nèi)聲明另一個類。這樣的類稱為“嵌套類”。嵌套類被視為在封閉類的范圍內(nèi)且可在該范圍內(nèi)使用。若要從嵌套類的即時封閉范圍之外的某個范圍引用該類，則必須使用完全限定名。
下面的示例演示如何聲明嵌套類：

// nested_class_declarations.cpp
class BufferedIO
{
public:
  enum IOError { None, Access, General };

  // Declare nested class BufferedInput.
  class BufferedInput
  {
  public:
   int read();
   int good()
   {
     return _inputerror == None;
   }
  private:
    IOError _inputerror;
  };

  // Declare nested class BufferedOutput.
  class BufferedOutput
  {
   // Member list
  };
};

int main()
{
}

在 BufferedIO::BufferedInput 中聲明 BufferedIO::BufferedOutput 和 BufferedIO。這些類名稱在類 BufferedIO 的范圍外不可見。但是，BufferedIO 類型的對象不包含 BufferedInput 或 BufferedOutput 類型的任何對象。
嵌套類只能從封閉類中直接使用名稱、類型名稱，靜態(tài)成員的名稱和枚舉數(shù)。若要使用其他類成員的名稱，您必須使用指針、引用或?qū)ο竺?br /> 在前面的 BufferedIO 示例中，枚舉 IOError 可由嵌套類中的成員函數(shù)、BufferedIO::BufferedInput 或 BufferedIO::BufferedOutput 直接訪問，如函數(shù) good 中所示。
注意
嵌套類僅在類范圍內(nèi)聲明類型。它們不會導(dǎo)致創(chuàng)建嵌套類的包含對象。前面的示例聲明兩個嵌套類，但未聲明這些類類型的任何對象。
在將類型名稱與前向聲明一起聲明時，會引發(fā)嵌套類聲明的范圍可見性的異常。在這種情況下，由前向聲明聲明的類名在封閉類的外部可見，其范圍定義為最小的封閉非類范圍。例如:

// nested_class_declarations_2.cpp
class C
{
public:
  typedef class U u_t; // class U visible outside class C scope
  typedef class V {} v_t; // class V not visible outside class C
};

int main()
{
  // okay, forward declaration used above so file scope is used
  U* pu;

  // error, type name only exists in class C scope
  u_t* pu2; // C2065

  // error, class defined above so class C scope
  V* pv; // C2065

  // okay, fully qualified name
  C::V* pv2;
}

嵌套類中的訪問權(quán)限
將一個類嵌入另一個類中不會為嵌入類的成員函數(shù)提供特殊訪問權(quán)限。同樣，封閉類的成員函數(shù)不具有對嵌套類的成員的特殊訪問權(quán)限。
嵌套類中的成員函數(shù)
在嵌套類中聲明的成員函數(shù)可在文件范圍中定義。前面的示例可能已編寫：

// member_functions_in_nested_classes.cpp
class BufferedIO
{
public:
  enum IOError { None, Access, General };
  class BufferedInput
  {
  public:
    int read(); // Declare but do not define member
    int good(); // functions read and good.
  private:
    IOError _inputerror;
  };

  class BufferedOutput
  {
    // Member list.
  };
};
// Define member functions read and good in
// file scope.
int BufferedIO::BufferedInput::read()
{
  return(1);
}

int BufferedIO::BufferedInput::good()
{
  return _inputerror == None;
}
int main()
{
}

在前面的示例中，qualified-type-name 語法用于聲明函數(shù)名稱。聲明：

BufferedIO::BufferedInput::read()

表示“作為 read 類（位于 BufferedInput 類的范圍中）的成員的 BufferedIO 函數(shù)?！?由于此聲明使用 qualified-type-name 語法，因此以下形式的構(gòu)造是可能的：

typedef BufferedIO::BufferedInput BIO_INPUT;

int BIO_INPUT::read()

上述聲明與前一個聲明等效，但它使用了 typedef 名稱來代替類名稱。
嵌套類中的友元函數(shù)
嵌套類中聲明的友元函數(shù)被認(rèn)為是在嵌套類而不是封閉類的范圍內(nèi)。因此，友元函數(shù)未獲得對封閉類的成員或成員函數(shù)的特定訪問權(quán)限。如果需要使用在友元函數(shù)中的嵌套類中聲明的名稱，并且友元函數(shù)是在文件范圍內(nèi)定義的，請使用限定的類型名稱，如下所示：

// friend_functions_and_nested_classes.cpp

#include <string.h>

enum
{
  sizeOfMessage = 255
};

char *rgszMessage[sizeOfMessage];

class BufferedIO
{
public:
  class BufferedInput
  {
  public:
    friend int GetExtendedErrorStatus();
    static char *message;
    static int messageSize;
    int iMsgNo;
  };
};

char *BufferedIO::BufferedInput::message;
int BufferedIO::BufferedInput::messageSize;

int GetExtendedErrorStatus()
{
  int iMsgNo = 1; // assign arbitrary value as message number

  strcpy_s( BufferedIO::BufferedInput::message,
       BufferedIO::BufferedInput::messageSize,
       rgszMessage[iMsgNo] );

  return iMsgNo;
}

int main()
{
}

以下代碼演示聲明為友元函數(shù)的函數(shù) GetExtendedErrorStatus。在文件范圍內(nèi)定義的函數(shù)中，將消息從靜態(tài)數(shù)組復(fù)制到類成員中。請注意，GetExtendedErrorStatus 的更佳實現(xiàn)是將其聲明為：

int GetExtendedErrorStatus( char *message )

利用前面的接口，許多類可以通過傳遞要復(fù)制錯誤消息的內(nèi)存位置來使用此函數(shù)的服務(wù)。

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