Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

};

First obj1;

Second obj2 = obj1; // ошибка: obj1 и obj2 имеют разные типы

Даже если у двух классов полностью совпадает список членов, они являются разными типами. Члены каждого класса отличны от членов любого другого класса (или любой другой области видимости).

К типу класса можно обратиться непосредственно, используя имя класса как имя типа. В качестве альтернативы можно использовать имя класса после ключевого слова classили struct:

Sales_data item1; // инициализация значением по умолчанию объекта

// типа Sales_data

class Sales_data item1; // эквивалентное объявление

Оба способа обращения к типу класса эквивалентны. Второй метод унаследован от языка С и все еще допустим в С++.

Подобно тому, как можно объявить функцию без ее определения (см. раздел 6.1.2), можно объявить (class declaration) класс, не определяя его:

class Screen; // объявление класса Screen

Такое объявление иногда называют предварительным объявлением (forward declaration), оно вводит имя Screenв программу и указывает, что оно относится к типу класса. После объявления, но до определения, тип Screenсчитается незавершенным типом (incomplete type), т.е. известно, что Screen— это тип класса, но не известно, какие члены он содержит.

Использование незавершенного типа весьма ограниченно. Его можно использовать только для определения указателей или ссылок, а также для объявления (но не определения) функций, которые используют этот тип как параметр или тип возвращаемого значения.

Прежде чем можно будет писать код, создающий объекты некого класса, его следует определить, а не только объявить. В противном случае компилятор не будет знать, в каком объеме памяти нуждаются его объекты. Аналогично класс должен быть уже определен перед использованием ссылки или указателя для доступа к члену класса. В конце концов, если класс не был определен, компилятор не сможет узнать, какие члены имеет класс.

За одним исключением, рассматриваемым в разделе 7.6, переменные-члены могут быть определены как имеющие тип класса, только если класс был определен. Тип следует завершить, поскольку компилятор должен знать объем памяти, необходимый для хранения переменных-членов. Пока класс не определен, пока его тело не создано, у класса не может быть переменных-членов его собственного типа. Однако класс считается объявленным (но еще не определенным), как только его имя стало видимо. Поэтому у класса могут быть переменные-члены, являющиеся указателями или ссылками на ее собственный тип:

class Link_screen {

Screen window;

Link_screen *next;

Link_screen *prev;

};

Упражнение 7.31. Определите два класса, Xи Y, у которых класс Xимеет указатель на класс Y, a Yсодержит объект типа X.

Наш класс Sales_dataопределил три обычных функции, не являющиеся членом класса, как дружественные (см. раздел 7.2.1). Класс может также сделать дружественным другой класс или объявить дружественными определенные функции-члены другого (определенного ранее) класса. Кроме того, дружественная функция может быть определена в теле класса. Такие функции неявно являются встраиваемыми.

В качестве примера дружественных классов рассмотрим класс Window_mgr(см. раздел 7.3.1), его членам понадобится доступ к внутренним данным объектов класса Screen, которыми они управляют. Предположим, например, что в класс Window_mgrнеобходимо добавить функцию-член clear(), заполняющую содержимое определенного окна пробелами. Для этого функции clear()нужен доступ к закрытым переменным-членам класса Screen. Для этого класс Screenдолжен объявить класс Window_mgrдружественным:

class Screen {

// члены класса Window_Mgr смогут обращаться к закрытым

// членам класса Screen

friend class Window_mgr;

// ... остальное, как раньше в классе Screen

};

Функции-члены дружественного класса могут обращаться ко всем членам класса, объявившего его другом, включая не открытые члены. Теперь, когда класс Window_mgrявляется другом класса Screen, функцию-член clear()класса Window_mgrможно переписать следующим образом:

class Window_mgr {

public:

// идентификатор области для каждого окна на экране

using ScreenIndex = std::vector::size_type;

// сбросить данное окно, заполнив его пробелами

void clear(ScreenIndex);

private:

std::vector screens{Screen(24, 80, ' ')};

};

void Window_mgr::clear(ScreenIndex i) {

// s - ссылка на окно, которое предстоит очистить

Screen &s = screens[i];

// сбросить данное окно, заполнив его пробелами

s.contents = string(s.height * s.width, ' ');

}

Сначала определим sкак ссылку на класс Screenв позиции iвектора окон. Затем переменные-члены heightи widthданного объекта класса Screenиспользуются для вычисления количества символов новой строки, содержащей пробелы. Эта заполненная пробелами строка присваивается переменной-члену contents.

Если бы функция clear()не была дружественной классу Screen, то этот код не компилировался бы. Функция clear()не смогла бы использовать переменные-члены height, widthили contentsкласса Screen. Поскольку класс Screenустановил дружественные отношения с классом Window_mgr, для его функций доступны все члены класса Screen.

Важно понимать, что дружественные отношения не передаются. Таким образом, если у класса Window_mgrесть собственные друзья, то у них нет привилегий доступа к членам класса Screen.

Каждый класс сам контролирует, какие классы или функции будут его друзьями.

Вместо того чтобы делать весь класс Window_mgrдружественным классу Screen, можно предоставить доступ только функции-члену clear(). Когда функция-член объявляется дружественной, следует указать класс, которому она принадлежит:

class Screen {

// класс Window_mgr::clear должен быть объявлен перед классом Screen

friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);

// ... остальное как раньше в классе Screen

};

Создание дружественных функций-членов требует тщательного структурирования программ в соответствии с взаимозависимостями объявлений и определений. В данном случае программу следует упорядочить следующим образом.