Объявления вложенных классов

Статья
04/03/2023

Класс можно объявить в области другого класса. Такой класс называется вложенным классом. Вложенные классы считаются в пределах область включаемого класса и доступны для использования в рамках этого область. Для обращения ко вложенному классу из области, отличной от непосредственно включающей его области, следует использовать полное имя.

В следующем примере показано, как объявить вложенные классы.

// 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()
{
}

BufferedIO::BufferedInput и BufferedIO::BufferedOutput объявляются в BufferedIOпределах . Эти имена классов не видимы за пределами области класса BufferedIO. Однако объект типа BufferedIO не содержит объекты типа BufferedInput или BufferedOutput.

Вложенные классы могут непосредственно использовать имена, имена типов, имена статических членов и перечислители только из включающего класса. Для использования имен других членов класса необходимо использовать указатели, ссылки или имена объектов.

В предыдущем примере BufferedIO к перечислению IOError можно получить доступ непосредственно с помощью функций-членов во вложенных классах BufferedIO::BufferedInput или BufferedIO::BufferedOutput, как показано в функции good.

Примечание.

Вложенные классы объявляют только типы в пределах области класса. Они не создают объекты по вложенном классе. В предыдущем примере объявляется два вложенных класса, но не объявляются объекты этих типов классов.

Исключением из видимости области объявления вложенного класса является объявление имени типа вместе с опережающим объявлением. В этом случае имя класса, объявленное с помощью опережающего объявления, видимо за пределами включающего класса, при этом область определена как наименьшая включающая область вне класса. Например:

// 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;
}

Права доступа во вложенных классах

Вложение класса в другой класс не предоставляет особые права доступа к функциям-членам вложенного класса. Аналогичным образом, функции-члены включающего класса не имеют особых прав доступа к членам вложенного класса.

Функции-члены во вложенных классах

Функции-члены, объявленные во вложенных классах, могут быть определены в области файла. Предыдущий пример можно было бы записать следующим образом:

// 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()
{
}

В предыдущем примере синтаксис с полным именем типа используется для объявления имени функции. Объявление:

BufferedIO::BufferedInput::read()

означает "readфункция, являющаяся членом BufferedInput класса, который находится в область BufferedIO класса". Так как в этом объявлении используется синтаксис имени квалифицированного типа, возможны конструкции следующей формы:

typedef BufferedIO::BufferedInput BIO_INPUT;

int BIO_INPUT::read()

Предыдущее объявление эквивалентно предыдущему, но вместо имен классов используется typedef имя.

Дружественные функции во вложенных классах

Считается, что дружественные функции, объявленные во вложенном классе, находятся в области вложенного, а не включающего класса. Поэтому дружественные функции не получают особых прав доступа к членам или функциям-членам включающего класса. Если требуется использовать имя, объявленное во вложенном классе, в дружественной функции, и дружественная функция определена в области видимости файла, используйте полные имена типов, как показано ниже.

// 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()
{
}

В следующем коде показана функция GetExtendedErrorStatus, объявленная в качестве дружественной функции. В функции, определенной в области видимости файла, сообщение копируется из статического массива в член класса. Обратите внимание, что для оптимальной реализации функции GetExtendedErrorStatus рекомендуется объявить ее следующим образом.

int GetExtendedErrorStatus( char *message )

В предыдущем интерфейсе несколько классов могут использовать службы этой функции, передав адрес памяти, в которую требуется скопировать сообщение об ошибке.

См. также

Классы и структуры

Поделиться через