从C学C++(5)——类

从C学C++(5)——类

若无特殊说明，本博客所执行的C++标准均为C++11.

类声明

类是一种用户自定义类型，按照访问权限有三种类型的成员，声明形式如下：

class 类名称
{
    public:
    	公有成员(成员函数)
        //外部能够通过`对象.成员(成员函数)`的方式访问的成员(成员函数)
    private:
    	私有成员(成员函数)
        //对外部不可见的成员，外界无法访问，通常会通过公有成员函数提供访问接口，注意私有成员函数也算是私有成员，外部也访问不到
    protected:
    	保护成员(成员函数)
        //与private相似，差别表现在继承与派生时对派生类的影响不同
}

• 毕竟类是类型声明，所以和C中类型声明一样，应该放在头文件中。

• 而其中的成员函数，如果直接将函数体放在类中，编译器会默认认为其是inline 的，当然inline 本身也只是建议内联的关键字。

• 如果.h文件中的类声明里的成员函数只放置了函数声明，函数的实现放在对应的cpp文件中的话，需要使用域运算符进行限定，以让编译器知道你这个函数是哪个类的成员函数

  返回值 类名称::函数名(参数)
  {
      函数体
  }
  

• 类中成员命名习惯(规范)有两种，一种是m_ 开头(微软的习惯)；一种是以_结尾(谷歌的习惯)，二者均可。(个人更喜欢前者，毕竟C中经常使用类型缩写做变量名前缀)。

• class和struct的区别，需要注意，在C++中，struct声明的也是类，区别在于

  • struct声明的类默认成员是public；(与C中的struct成员一致是公有的，不过C中的struct不能在struct中放成员函数，需要以函数指针的形式实现)。
  • class声明的类默认成员是private ;

this指针

成员函数有一个隐含的附加形参，即指向该对象的指针，这个隐含的形参叫做this指针。使用this指针保证了每个对象可以拥有自己的数据成员(指向的内存不同)，但处理这些成员的代码可以被所有对象共享。

作用域/类作用域

C++中的作用域有以下几种：

1. 块作用域：由{} 框定起来的块，变量和标识符的作用仅限于块内(如果没有extern 声明的话)；
2. 文件作用域：单个文件内的变量和标志符作用域是整个文件内(如果没有extern 声明的话)；
3. 函数原型作用域：指函数参数的括号形成的作用域(括号内的形参名字不能重复)
4. 函数作用域：指函数体是一个作用域(本质也是用{} 框起来的部分)
5. 类作用域：指类体内是一个作用域(本质也是用{} 框起来的部分)，当然类成员函数定义时，可以用:: 访问域内函数定义成员函数体。

总结下来，其实就是文件作用域和块作用域{}两个，需要注意的是，如果作用域内的作用域外有两个同名的变量，编译器通常会选择最内层的作用域(不过通常建议不要这么做，除非用:: 域限定符特殊指明了变量所属的域)。

对于类来说，如果在类域的函数体定义内使用变量的话，编译器默认也是指类域内的变量优先。

类的前向声明

C++中类必须先定义，才能够实例化。

两个类需要相互引用形成一个"环形"引用时，无法先定义使用。这时候需要用到前向声明。

注意: 前向声明的类在要把这个类定义成成员的类中不能实例化。

在C中相似的例子是链表定义时，我们需要在结构体定义中定义自己结构体的指针，通常需要一个结构体指针前向声明在结构体前面。

类似的便是在C++中如果想定义两个类相互中有对方的类作为成员的时候，有一个类必须定义在前，则另一个类需要使用前向声明，先声明有这个类，但没有定义，这样前面定义的类从才可以在成员中使用后面定义的类，但前面这个类定义后面这个类成员的时候不能定义实体，只能定义引用或者指针，毕竟前面只有一个声明，没有类的定义。

嵌套类和局部类

嵌套类

从作用域的角度看，嵌套类被隐藏在外围类之中，该类名只能在外围类中使用。如果在外围类的作用域外使用该类名时，需要加名字限定。

嵌套类中的成员函数可以在它的类体外定义(需要使用:: 类限定符嵌套访问)。

需要注意的时，嵌套类本质上时平行的两个类，访问权限的从属关系(外面类的私有变量，里面的类访问不了；里面类的私有变量，外面类也访问不了)。嵌套类仅仅只是语法上的嵌入。

个人推测，这个嵌套类的作用很有可能是在单文件库中使用，通常单文件库只提供一个头文件，而对于某个类如果我不想让使用者包含这个头文件的时候接触到，可以通过嵌套类定义成私有的嵌套类成员，这样使用者不仅接触不到这个嵌套在里面的嵌套类成员，也接触不到这个嵌套类类型。

局部类

类也可以定义在函数体内，这样的类被称为局部类（loacl class）。局部类只在定义它的局部域内可见。

局部类的成员函数必须被定义在类体中。

局部类中不能有静态成员（毕竟局部类的作用域仅限于函数体，本质在代码实现的时候整个类都是在栈中分配的，作用域也仅限于函数体）。