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C++内部类与私有静态成员-itarticl.cc-IT技术类文章记录&分享

发布时间: 9年前代码相关 226人已围观返回

1. 内部类的概念

如果一个类定义在另一个类的内部,这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类,它不属于外部类,更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。

即说:内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义,内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。


2. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。

如果内部类定义在public,则可通过 外部类名::内部类名 来定义内部类的对象。

如果定义在private,则外部不可定义内部类的对象,这可实现“实现一个不能被继承的类”问题。


3. 注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员,不需要外部类的对象/类名。

class A

{

private:

static int k;

int h;

public:

class B

{

void foo()

{

cout << k << endl; //OK

//cout<<h<<endl;//ERROR

}

};

};


int A::k = 3;

这里cout<<h<<endl;是一个非常常见的错误。因为内部类是一个独立的类,不属于外部类,所以此时还没有外部类的对象,显然也不存在h。而k就不同了,不需要外部类的对象就已存在,所以这里k是OK的。

这和友元类的使用也是同样的道理。“想要使用另一个类的成员,必须要存在这个类的对象”。

class A

{

private:

static int k;

int h;

public:

class B

{

void foo(A a)

{

cout << k << endl; //OK

cout << a.h << endl; //OK

}

};

};


int A::k = 3;

这样就没问题了。


4. 在堆中创建内部类对象:

class A

{

public:

class B {};

};


int _tmain(int argc, _TCHAR *argv[])

{

A::B *b = new A::B();

return 0;

}

5.内部类可以现在外部类中声明,然后在外部类外定义:

class A

{

private:

static int i;

public:

class B;

};


class A::B

{

public:

void foo()

{

cout << i << endl; //!!!这里也不需要加A::i.

}

};


int A::i = 3;

这形式上就更像友元类了。注意这里和友元类,不要混淆了。


6. sizeof(外部类)=外部类,和内部类没有任何关系。

class A

{

public:

class B

{

int o;

}

};


int _tmain(int argc, _TCHAR *argv[])

{

cout << sizeof(A) << endl; //1

return 0;

}

总结一下:其实内部类和友元类很像很像。只是内部类比友元类多了一点权限:可以不加类名的访问外部类中的static、枚举成员。其他的都和友元类一样。


私有成员变量

私有成员变量的概念,在脑海中的现象是,以private关键字声明,是类的实现部分,不对外公开,不能在对象外部访问对象的私有成员变量.

然而,在实现拷贝构造函数和赋值符函数时,在函数里利用对象直接访问了私有成员变量,因而,产生了困惑.下面以具体实例进行说明:

疑惑:为什么第26行和第32行代码可以编译通过,而第39行和第40行代码会产生编译错误?

class CTest {

public:

CTest(int i);

CTest(const CTest& rhs);

CTest& operator=(const CTest& rhs);

void printCTest(const CTest& rhs);

private:

int value;

};


CTest::CTest(int i):value(i)

{

cout<<"Contructor of CTest"<<endl;

}


CTest::CTest(const CTest& rhs):value(rhs.value)

{

cout<<"Copy contructor of CTest"<<endl;

}


CTest& CTest::operator=(const CTest& rhs)

{

cout<<"Assign function of CTest"<<endl;

if(this == &rhs)

return *this;

value = rhs.value; //通过对象访问私有成员变量

return *this;

}


void CTest::printCTest(const CTest& rhs)

{

cout<<rhs.value<<endl; //通过对象访问私有成员变量

}


int main()

{

CTest t = 1;

CTest tt = 2;

// cout<<t.value<<endl; //通过对象访问私有成员变量,编译错误

// cout<<tt.value<<endl; //通过对象访问私有成员变量,编译错误

t.printCTest(tt);

}

产生这种疑惑的原因是自己对私有成员变量的理解有误,封装是编译期的概念,是针对类型而非对象的,在类的成员函数中可以访问同类型实例对象的私有成员变量

具体的解析如下:从变量value的符号是怎么解析的分析.

1.确定符号的查找域

如第26行代码,当编译器发现value变量时,它会在value变量所属的对象rhs的类域中寻找该符号.

2.确定当前域中哪些符号可以访问

由第1步可知,当前查找的域是类域,而printCTest函数在CTest类体中,所以printCTest可以访问CTest类中的所有变量(包括私有成员变量),因而value符号在CTest类域中被找到.

如第39行代码,main函数不在CTest类体中,所以main函数不可以访问CTest类域中的私有成员变量.

3.符号已查找到,编译通过

类成员变量的访问权限是编译器强加的,编译器可以找到value,通过编译,自然就可以访问到value变量的值.

直觉上,我们会以为第26行代码中value符号的查找域应该是对象rhs对应的作用域,然而C++编译器的实现却是在对象rhs的类域查找value符号

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