C++嵌套类及对外围类成员变量的访问

时间:2023-03-09 15:33:22
C++嵌套类及对外围类成员变量的访问

C++嵌套类及对外围类成员变量的访问

  在一个类中定义的类称为嵌套类,定义嵌套类的类称为外围类。

  定义嵌套类的目的在于隐藏类名,减少全局的标识符,从而限制用户能否使用该类建立对象。这样可以提高类的抽象能力,并且强调了两个类(外围类和嵌套类)之间的主从关系。下面是一个嵌套类的例子:   

class A
 {
  public:
   class B
   {
   public:
     …
   private:
     …
   };
  void f();
 private:
   int a;
 }

  

其中,类B是一个嵌套类,类A是外围类,类B定义在类A的类体内。

  对嵌套类的若干说明:

  1、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内使用该类名时,需要加名字限定。

  2、从访问权限的角度来看,嵌套类名与它的外围类的对象成员名具有相同的访问权限规则。不能访问嵌套类的对象中的私有成员函数,也不能对外围类的私有部分中的嵌套类建立对象。

  3、嵌套类中的成员函数可以在它的类体外定义。

  4、嵌套类中说明的成员不是外围类中对象的成员,反之亦然。嵌套类的成员函数对外围类的成员没有访问权,反之亦然。国此,在分析嵌套类与外围类的成员访问关系时,往往把嵌套类看作非嵌套类来处理。这样,上述的嵌套类可写成如下格式:

  class A
  {
  public:
    void f();
  private:
    int a;
  };

  class B
  {
  public:
    …
  private:
    …
  };

  由引可见,嵌套类仅仅是语法上的嵌入。

  5、在嵌套类中说明的友元对外围类的成员没有访问权。

  6、如果嵌套类比较复杂,可以只在外围类中对嵌套类进行说明,关于嵌套的详细的内容可在外围类体外的文件域中进行定义。

7、嵌套类可以访问外围类的静态成员变量,即使它的访问权限是私有的。

  但是,如果一定要让嵌套类访问外围类,我们要采取什么样的办法?实际上实现的方法应该有很多种,这里介绍一种参见com实现中实现内嵌类访问外部类数据成员中所使用的方式,具体见《COM本质论》。

//嵌套类访问外围类中的成员变量

class GH_A{
  const static int s_data = 20;
public:
  int task_id;

  class GH_B
  {
  public:
    int attribute;
    GH_A* parent;
    GH_B(){
    attribute = 5;
    parent = (GH_A*)((char*)this-offsetof(GH_A,gh_b));
    printf("外围类的private型静态变量:%d\n",s_data);
    }
  } gh_b;
};

  

//嵌套类访问外围类成员变量的示例

  GH_A aaaa;
  aaaa.gh_b.parent->task_id = 16;
  printf("外围类成员变量值被嵌套类访问并修改之后的值:%d\n",aaaa.task_id);
  aaaa.task_id = aaaa.gh_b.attribute;
  printf("嵌套类访问到外围类成员变量值:%d\n",aaaa.gh_b.parent->task_id);

  

输出结果:

C++嵌套类及对外围类成员变量的访问

这里,我们用到一个C++库函数,原型是:
size_t offsetof(
      structName,
      memberName
);

以下是MSDN上的一些介绍:

Parameters

structName

Name of the parent data structure.

memberName

Name of the member in the parent data structure for which to determine the offset.

C++嵌套类及对外围类成员变量的访问Return Value

offsetof returns the offset in bytes of the specified member from the beginning of its parent data structure. It is undefined for bit fields.