Бьярн Страустрап - Справочное руководство по C++

struct s { char* p; }; // описание локальной структуры `s'

}

Такие правила позволяют классам ссылаться друг на друга при их описании, пример,

class vector;

class matrix {

//…

friend vector operator*(matrix&, vector&);

};

class vector {

//…

friend vector operator*(matrix&, vector&);

};

Описание friend (дружественные функции) обсуждается в §R.11.4, а функция operator в §R.13.4. Если класс, указанный как друг, пока еще не описан, его имя считается принадлежащим той же области видимости, в которой находится имя класса, содержащего описание friend (§R.11.4).

В описании объектов или функций можно также использовать конструкцию спецификация-сложного-типа (§R.7.1.6). Ее использование отличается от описания класса тем, что если класс, чье имя указано в спецификации, находится в текущей области видимости, то имя из этой спецификации будет ссылаться на него, например:

struct s { int a; }

void g()

{

struct* s p = new s; // обращение к глобальной `s'

p-›a = 1;

}

Имя считается описанным сразу же после появления его идентификатора в описании. Отсюда следует, что в описании

class A * A;

A в начале задается, как имя класса, а затем оно переопределяется как имя указателя на объект этого класса, поэтому для обозначения этого класса следует использовать спецификацию-сложного типа class A. Такое "трюкачество" с именами может вызвать недоумение, и лучше его избегать.

Конструкция имя-typedef (§R.7.1.3) обозначает класс и считается именем-класса, см. также §R.7.1.3.

список-членов:

описание-члена список-членов opt

спецификация-доступа : список-членов opt

описание-члена:

спецификации-описания opt список-описателей-членов opt;

определение-функции ; opt

уточненное-имя ;

список-описателей-членов:

описатель-члена

список-описателей-членов , описатель-члена

описатель-члена:

описатель спецификация-чистой opt

идентификатор opt: выражение-константа

спецификация-чистой:

= 0

С помощью конструкции список-членов можно описать данные, функции, классы, элементы перечисления (§R.7.2), битовые поля, друзей (§R.11.4) и имена типов (§R.7.1.3, §R.9.1). Кроме того, список-членов может содержать описания, устанавливающие доступ к именам членов, см. §R.11.3. Никакой член не может быть дважды описан в списке-членов. Список-членов определяет все множество членов данного класса, т.е. нельзя добавить еще один член в каком-либо другом описании.

Отметим, что одно имя может обозначать несколько функций-членов при условии, что их типы достаточно отличаются друг от друга (§R.13). Укажем, что описатель-члена не может содержать инициализатора (§R.8.4). Инициализация члена возможна с помощью конструктора, см. §R.12.1.

Член не может иметь спецификацию auto, extern или register.

Конструкция спецификации-описания может отсутствовать только в описании функции. Конструкция список-описателей-членов может опускаться только после конструкций спецификация-класса, спецификация-перечисления или спецификация-описания, если последняя имеет вид friend спецификация-сложного-типа. Конструкция спецификация-чистой используется только при описании виртуальной функции (§R.10.2).

Если члены являются объектами классов, то эти классы должны быть ранее описаны. В частности, класс C1 не может содержать объект класса C1, но может содержать указатель или ссылку на класс C1. Если в типе нестатического члена используется массив, то все размеры всех индексов массива должны быть указаны.

Приведем простой пример описания класса:

struct tnode {

char tword[20];

int count;

tnode *left;

tnode *right;

};

Здесь класс содержит массив из двадцати символов, целое и два указателя на ту же структуру. После появления такого описания следующее:

tnode s, *sp;

задает s как объект типа tnode и sp как указатель на tnode. С учетом этих описаний s-›count обозначает член count структуры, на которую указывает sp; s.left обозначает указатель left на поддерево структуры s; s.right-›tword[0] обозначает первый символ члена tword поддерева структуры s, на которую указывает right.

Нестатические члены класса, представляющие данные и описанные подряд и без использования спецификации-доступа, размещаются внутри объекта типа класс так, что позже описанные члены имеют большие адреса. Порядок размещения таких членов, если их описание перемежается описаниями со спецификацией-доступа, зависит от реализации (§R.11.1). Принятые в реализации правила выравнивания могут привести к тому, что два соседних члена не будут располагаться сразу друг за другом. К этому же могут привести правила выделения памяти для виртуальных функций (§R.10.2) и виртуальных базовых классов (§R.10.1); см. также §R.5.4.

Функция-член (§R.9.3), имя которой совпадает с именем класса, является конструктором (§R.12.1). Имя статического члена данных, элемента перечисления, члена безымянного объединения или вложенного типа не может совпадать с именем класса.

Функция, описанная как член (без спецификации friend §R.11.4), называется функция-член и вызывается в соответствии с синтаксисом члена класса (§R.5.2.4), например:

struct tnode {

char tword[20];

int count;

tnode *left;

tnode *right;

void set(char*, tnode* l, tnode *r);

};

Здесь set является функцией-членом и может вызываться так:

void f(tnode n1, tnode n2)

{

n1.set("abc",&n2,0);

n2.set("def",0,0);

}

Считается, что определение функции-члена принадлежит области видимости ее класса. Это означает, что в функции-члене (если она нестатическая, §R.9.4) можно непосредственно использовать имена членов ее класса. В статической функции-члене можно непосредственно использовать имена только статических членов, элементов перечисления и вложенных типов. Если определение функции-члена находится вне описания класса, ее имя следует уточнить именем класса с помощью операции ::, например:

void tnode::set(char* w, tnode* l, tnode* r)

{

count = strlen(w)+1;

if (sizeof(tword)‹=count)

error("tnode string too long");

strcpy(tword,w);

left = 1;

right = r;

}

Обозначение tnode::set указывает, что функция set является членом и находится в области видимости класса tnode. Имена членов tword, count, left и right относятся к членам того объекта, с именем которого вызывалась Поэтому в вызове n1.set("abc",&n2,0) tword обозначает n1.tword, а в вызове n2.set("def",0,0) tword обозначает n2.tword. Функции strlen, error и strcpy должны быть описаны где-то в программе.

Члены можно определять (§R.3.1) вне описания класса; если в описании класса они были описаны, но не определены, их не следует описывать заново, см. §R.3.3. После определения класса функции-члены этого класса можно использовать при описании друзей. Всякая вызываемая в программе функция-член должна иметь в точности одно определение.