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->xx
和 A::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。