C++嵌套類和局部類

from:http://www.cnblogs.com/charley_yang/archive/2011/04/05/2005897.html


一、嵌套類

 

   在一個類的內部定義另一個類,我們稱之爲嵌套類(nested class),或者嵌套類型。之所以引入這樣一個嵌套類,往往是因爲外圍類需要使用嵌套類對象作爲底層實現,並且該嵌套類只用於外圍類的實現,且同時可以對用戶隱藏該底層實現。
 
 
   雖然嵌套類在外圍類內部定義,但它是一個獨立的類,基本上與外圍類不相關。它的成員不屬於外圍類,同樣,外圍類的成員也不屬於該嵌套類。嵌套類的出現只是告訴外圍類有一個這樣的類型成員供外圍類使用。並且,外圍類對嵌套類成員的訪問沒有任何特權,嵌套類對外圍類成員的訪問也同樣如此,它們都遵循普通類所具有的標號訪問控制。
 
 
 
   若不在嵌套類內部定義其成員,則其定義只能寫到與外圍類相同的作用域中,且要用外圍類進行限定,不能把定義寫在外圍類中。例如,嵌套類的靜態成員就是這樣的一個例子。
 
 
   前面說過,之所以使用嵌套類的另一個原因是達到底層實現隱藏的目的。爲了實現這種目的,我們需要在另一個頭文件中定義該嵌套類,而只在外圍類中前向聲明這個嵌套類即可。當然,在外圍類外面定義這個嵌套類時,應該使用外圍類進行限定。使用時,只需要在外圍類的實現文件中包含這個頭文件即可。
 

   另外,嵌套類可以直接引用外圍類的靜態成員、類型名和枚舉成員(假定這些成員是公有的)。類型名是一個typedef名字、枚舉類型名、或是一個類名。


實例如下:
 

#ifndef NESTCLASS_H_ 
#define NESTCLASS_H_ 

class A
{
public:
     A();
     ~A();
 
     void operate();
private:
     class B;
     B* m_b;
};
 
#endif 

 
#include "nestclass.h" 
#include <iostream> 
using namespace std;
 
class A::B
{
public:
     B(){}
     ~B(){}
 
     void operate()
     {
         cout<<"B operate!"<<endl;
     }
};
 
A::A()
{
 
}
 
A::~A()
{
 
}
 
void A::operate()
{
    m_b = new B;
    cout<<"A operate!"<<endl;
    m_b->operate();
}

#include "nestclass.h" 

void main()
{
     A a;
     a.operate();
}
 
        在嵌套類的定義被看到之前我們只能聲明嵌套類的指針和引用,如上面在A中定義爲B m_b而不是B* m_b將會引發一個編譯錯誤。

       關於C++嵌套類的詳細用法請參考《C++ Primer 第三版》P551。

 

二、局部類

 

     類也可以定義在函數體內 這樣的類被稱爲局部類(local class), 局部類只在定義它的局部域內可見,與嵌套類不同的是,在定義該類的局部域外沒有語法能夠引用局部類的成員, 因此,局部類的成員函數必須被定義在類定義中,在實際中,這就把局部類的成員函數的複雜性限制在幾行代碼中,否則,對讀者來說,代碼將變得很難理解。 


    因爲沒有語法能夠在名字空間域內定義局部類的成員 ,所以也不允許局部類聲明靜態數據成員。

     在局部類中嵌套的類可以在其類定義之外被定義,但是,該定義必須出現在包含外圍局部類定義的局部域內。在局部域定義中的嵌套類的名字必須由其外圍類名限定修飾,在外圍類中,該嵌套類的聲明不能被省略。例如:

void foo( int val ) 

class Bar { 
public: 
  int barVal; 
  class nested; // 嵌套類的聲明是必需的 
}; 
 
// 嵌套類定義 
class Bar::nested { 
  // ... 
}; 
}

 

     外圍函數沒有特權訪問局部類的私有成員,當然,這可以通過使外圍函數成爲局部類的友元來實現。

    同嵌套類一樣,局部類可以訪問的外圍域中的名字也是有限的,局部類只能訪問在外圍局部域中定義的類型名、靜態變量以及枚舉值,例如:

 

int a, val; 
 
void foo( int val ) 

static int si; 
enum Loc { a = 1024, b }; 
 
class Bar { 
public: 
  Loc locVal; // ok; 
  int barVal; 
  void fooBar( Loc l = a ) { // ok: Loc::a 
   barVal = val; // 錯誤: 局部對象 
   barVal = ::val; // OK: 全局對象 
   barVal = si; // ok: 靜態局部對象 
   locVal = b; // ok: 枚舉值 
  } 
}; 
// ... 
}

 

     在局部類體內,不包括成員函數定義中的 的名字解析過程是,在外圍域中查找出現在局部類定義之前的聲明,在局部類的成員函數體內的名字的解析過程是:在查找外圍域之前 ,首先直找該類的完整域 。

 
     還是一樣,如果先找到的聲明使該名字的用法無效,則不考慮其他聲明,即使在fooBar() 中使用 val 是錯的,編譯器也不會找到全局變量val ,除非用全局域解析操作符限定修飾 val,如 ::val 。

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