Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Сначала определите класс Window_mgr, который объявляет, но не может определить функцию clear(). Класс Screenдолжен быть объявлен до того, как функция clear()сможет использовать члены класса Screen.

• Затем определите класс Screen, включая объявление функции clear()дружественной.

• И наконец, определите функцию clear(), способную теперь обращаться к членам класса Screen.

Хотя у перегруженных функций одинаковое имя, это все же разные функции. Поэтому класс должен объявить дружественной каждую из перегруженных функций:

// перегруженные функции storeOn

extern std::ostream& storeOn(std::ostream &, Screen &);

extern BitMap& storeOn(BitMap &, Screen &);

class Screen {

// версия ostream функции storeOn может обращаться к закрытым членам

// объектов класса Screen

friend std::ostream& storeOn(std::ostream &, Screen &); // ...

};

Класс Screenобъявляет другом версию функции storeOn, получающей поток ostream&. Версия, получающая параметр BitMap&, особых прав доступа к объектам класса Screenне имеет.

Объявление дружественных отношений и область видимости

Классы и функции, не являющиеся членами класса, не следует объявлять прежде, чем они будут использованы в объявлении дружественными. Когда имя впервые появляется в объявлении дружественной, оно неявно подразумевается принадлежащей окружающей области видимости. Однако сам друг фактически не объявлен в этой области видимости (см. раздел 7.2.1).

Даже если мы определим функцию в классе, ее все равно придется объявить за пределами класса, чтобы сделать видимой. Объявление должно уже существовать, даже если вызывается дружественная функция:

struct X {

friend void f() { /* дружественная функция может быть определена

в теле класса */ }

X() { f(); } // ошибка: нет объявления для f

void g();

void h();

};

void X::g() { return f(); } // ошибка: f не была объявлена

void f(); // объявляет функцию, определенную в X

void X::h() { return f(); } // ok: объявление f теперь в области

// видимости

Важно понимать, что объявление дружественной затрагивает доступ, но не является объявлением в обычном смысле.

Помните: некоторые компиляторы не выполняют правил поиска имен друзей (см. раздел 7.2.1).

Упражнение 7.32. Определите собственные версии классов Screenи Window_mgr, в которых функция clear()является членом класса Window_mgrи другом класса Screen.

Каждый класс определяет собственную область видимости. Вне области видимости класса (class scope) к обычным данным и функциям его члены могут обращаться только через объект, ссылку или указатель, используя оператор доступа к члену (см. раздел 4.6). Для доступа к членам типа из класса используется оператор области видимости. В любом случае следующее за оператором имя должно быть членом соответствующего класса.

Screen::pos ht = 24, wd = 80; // использование типа pos, определенного

// в классе Screen

Screen scr(ht, wd, ' ');

Screen *p = &scr;

char c = scr.get(); // доступ к члену get() объекта

scr c = p->get(); // доступ к члену get() из объекта, на который

// указывает p

Тот факт, что класс определяет область видимости, объясняет, почему следует предоставить имя класса наравне с именем функции, при определении функции-члена вне ее класса (см. раздел 7.1.2). За пределами класса имена ее членов скрыты.

Как только имя класса становится видимо, остальная часть определения, включая список параметров и тело функции, находится в области видимости класса. В результате мы можем обращаться к другим членам класса без уточнения.

Вернемся, например, к функции-члену clear()класса Window_mgr(см. раздел 7.3.4). Параметр этой функции имеет тип, определенный в классе Window_mgr:

void Window_mgr::clear(ScreenIndex i) {

Screen &s = screens[i];

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

}

Поскольку компилятор видит последующий список параметров и ничего подобного в области видимости класса WindowMgr, нет никакой необходимости определять, что требуется тип ScreenIndex, определенный в классе WindowMgr. По той же причине использование объекта screens в теле функции относится к имени, объявленному в классе Window_mgr.

С другой стороны, тип возвращаемого значения функции обычно располагается перед именем функции. Когда функция-член определяется вне тела класса, любое имя, используемое в типе возвращаемого значения, находится вне области видимости класса. В результате тип возвращаемого значения должен определять класс, членом которого он является. Например, мы могли бы добавить в класс Window_mgrфункцию addScreen(), добавляющую еще одно окно на экран. Этот член класса возвратит значение типа ScreenIndex, которое пользователь впоследствии сможет использовать для поиска этого окна:

class Window_mgr {

public:

// добавить окно на экран и возвратить его индекс

ScreenIndex addScreen(const Screen&);

// другие члены, как прежде

};

// тип возвращаемого значения видим прежде, чем начинается область

// видимости класса Window_mgr

Window_mgr::ScreenIndex

Window_mgr::addScreen(const Screen &s) {

screens.push_back(s);

return screens.size() - 1;

}

Поскольку тип возвращаемого значения встречается прежде имени класса, оно находится вне области видимости класса Window_mgr. Чтобы использовать тип ScreenIndexдля возвращаемого значения, следует определить класс, в котором определяется этот тип.

Упражнение 7.33. Что будет, если добавить в класс Screenпеременную-член size(), определенную следующим образом? Исправьте все обнаруженные ошибки.

pos Screen::size() const {

return height * width;

}

В рассмотренных до сих пор программах поиск имен (name lookup) (процесс поиска объявления, соответствующего данному имени) был относительно прост.

• Сначала поиск объявления осуществляется в том блоке кода, в котором используется имя. Причем рассматриваются только те имена, объявления которых расположены перед местом применения.