C++ 嵌套类使用（一）

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mob604757069565 2014-06-06 13:43:00

文章标签 嵌套类类定义嵌套 #include 底层实现 文章分类 代码人生

一、嵌套类

   在一个类的内部定义另一个类，我们称之为嵌套类（nested class），或者嵌套类型。之所以引入这样一个嵌套类，往往是因为外围类需要使用嵌套类对象作为底层实现，并且该嵌套类只用于外围类的实现，且同时可以对用户隐藏该底层实现。

   虽然嵌套类在外围类内部定义，但它是一个独立的类，基本上与外围类不相关。它的成员不属于外围类，同样，外围类的成员也不属于该嵌套类。嵌套类的出现只是告诉外围类有一个这样的类型成员供外围类使用。并且，外围类对嵌套类成员的访问没有任何特权，嵌套类对外围类成员的访问也同样如此，它们都遵循普通类所具有的标号访问控制。

   若不在嵌套类内部定义其成员，则其定义只能写到与外围类相同的作用域中，且要用外围类进行限定，不能把定义写在外围类中。例如，嵌套类的静态成员就是这样的一个例子。

   前面说过，之所以使用嵌套类的另一个原因是达到底层实现隐藏的目的。为了实现这种目的，我们需要在另一个头文件中定义该嵌套类，而只在外围类中前向声明这个嵌套类即可。当然，在外围类外面定义这个嵌套类时，应该使用外围类进行限定。使用时，只需要在外围类的实现文件中包含这个头文件即可。

   另外，嵌套类可以直接引用外围类的静态成员、类型名和枚举成员（假定这些成员是公有的）。类型名是一个typedef名字、枚举类型名、或是一个类名。

实例如下：

#ifndef NESTCLASS_H_
#define NESTCLASS_H_

class A
{
public:
     A();
     ~A();

     void operate();
private:
     class B;
     B* m_b;
};

#endif

#include "nestclass.h"
#include
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();
}

        在嵌套类的定义被看到之前我们只能声明嵌套类的指针和引用，如上面在A中定义为B m_b而不是B* m_b将会引发一个编译错误。

关于C++嵌套类的详细用法请参考《C++ Primer 第三版》P551。

二、局部类

类也可以定义在函数体内这样的类被称为局部类(local class)，局部类只在定义它的局部域内可见，与嵌套类不同的是，在定义该类的局部域外没有语法能够引用局部类的成员，因此，局部类的成员函数必须被定义在类定义中，在实际中，这就把局部类的成员函数的复杂性限制在几行代码中，否则，对读者来说，代码将变得很难理解。

因为没有语法能够在名字空间域内定义局部类的成员，所以也不允许局部类声明静态数据成员。

在局部类中嵌套的类可以在其类定义之外被定义，但是，该定义必须出现在包含外围局部类定义的局部域内。在局部域定义中的嵌套类的名字必须由其外围类名限定修饰，在外围类中，该嵌套类的声明不能被省略。例如：

void foo( int val )
{
class Bar {
public:
  int barVal;
  class nested; // 嵌套类的声明是必需的
};

// 嵌套类定义
class Bar::nested {
  // ...
};
}

外围函数没有特权访问局部类的私有成员，当然，这可以通过使外围函数成为局部类的友元来实现。

同嵌套类一样，局部类可以访问的外围域中的名字也是有限的，局部类只能访问在外围局部域中定义的类型名、静态变量以及枚举值，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; // 错误: 局部对象
   barVal = ::val; // OK: 全局对象
   barVal = si; // ok: 静态局部对象
   locVal = b; // ok: 枚举值
  }
};
// ...
}