7.4 类作用域 | Class scope

类的作用域

每个类都会定义其自身的作用域。在该作用域之外,普通的数据和函数成员只能通过对象、引用和指针、成员访问运算符进行访问。对于类类型的成员则需要使用作用域运算符进行访问。不论何种情况,跟在运算符之后的名字都必须是对应类的成员。

作用域和定义在类外部的成员

一个类就是一个作用域,因此在类外定义成员函数需要同时提供类名和函数名。在类外部,成员名字被隐藏起来了。

另一方面,函数返回类型通常出现在函数名之前。因此当成员函数定义在类外时,返回类型中使用的名字都位于类的作用域之外。此时返回类型必须指明它是哪个类的成员,且如果在类内使用了using或者typedef等语句,则这些名字也有自己的作用域。如:

class A {
public:
    using v = std::vector<int>::size_type;
    v foo();
};
A::v A::foo() {
    return 1;
}

名字查找与类的作用域

名字查找name lookup的过程:

  • 首先在名字所在的块中寻找声明,只考虑使用之前出现的声明;
  • 没找到则向外一层继续向上找;
  • 最终没找到则报错。

对于类内部的成员函数,解析名字的方式与上述不同,是一个两阶段的处理:

  • 首先编译类内成员的声明;
  • 直到类全部可见,编译函数体。
    这种两阶段方式处理类可以简化代码组织。成员函数体直到整个类可见后才会进行处理,因此函数体可使用类内定义的任何一个名字。

类成员声明的名字查找

两阶段方式仅适用于成员函数。对于返回类型、声明、参数列表中的名字,都必须在使用前确保可见。若出现了类中尚未出现的名字,则编译器会在定义该类的外层作用域继续查找。

类型名特殊处理

内层作用域可以重新定义外层作用域的名字,即使该名字已经在内层使用过。但在类中,如果成员使用了外层作用域的某个名字而该名字代表一种类型,则该类不能在之后重新定义该名字。

经测试,MS VC++ 14.0 _MSC_VER = 1900 版本中已经可行!

typedef unsigned long M;

class A {
public:
    M fa() {return -1;}
    using M = long;
    typedef long M;
    M fb() {return -1;}
};

int main(){
    A a;
    std::cout<<a.fa()    //4294967295
       <<'\n'<<a.fb();   //-1
}

成员定义中的普通块作用域的名字查找

  • 成员函数块内向上
  • 类内所有成员
  • 外部:成员函数定义之前

在成员函数内使用与形参列表中同名的类内成员:

两种实现方式分别为:this->xxA::XX,但是建议最好为形参起一个不会重名的名字。

在类作用域之后,在外围作用域查找

编译器在函数和类的作用域都找不到名字则继续在外围作用域查找。此外,可以显式使用作用域运算符对外层作用域进行请求:::xx,符号前无任何内容。

在文件中名字出现处对其进行解析

当成员定义在类的外部时,名字查找的第三步不仅要考虑定义之前的全局作用域中的声明,还要考虑在成员函数定义之前的全局作用域的声明。

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