Справочное руководство по C++ - Бьярн Страустрап

int b;

struct x {

 char* f() { return b; }

 char* b;

};

эквивалентен

int b;

struct x {

 char* f();

 char* b;

};

inline char* x::f() { return b; } // перенос

Здесь в функции x::f() используется x::b, а не глобальное b.

Функции-члены можно определять даже в описании локальных или вложенных классов, где такой перенос будет синтаксически незаконным. Локальные классы обсуждаются в R.9.8, а вложенные классы в §R.9.7.

R.9.4 Статические члены

Для члена класса, представляющего данные или функцию, можно при описании класса задать спецификацию static. Для статического члена, представляющего данные, в программе существует только один экземпляр, которым владеют все объекты этого класса. Статический член не является частью объекта класса. Статические члены глобального класса подлежат внешнему связыванию (§R.3.3). Описание статического члена, представляющего данные, в описании класса не считается определением. Определение должно быть дано в другом месте, см. также. §R.18.3.

Статическая функция-член не имеет указатель this, поэтому для доступа к нестатическим членам своего класса она должна использовать операции . или -›. Статическая функция-член не может быть виртуальной. Недопустимы статические и нестатические функции-члены с одним именем и одинаковыми типами параметров.

Статические члены локального класса (§R.9.8) не подлежат связыванию и не могут определяться вне описания класса. Отсюда следует, что локальные классы не могут иметь статических членов, представляющих данные.

К статическому члену mem класса c1 можно обращаться как c1::mem (§R.5.1), т.е. независимо ни от какого объекта. К нему также можно обращаться с помощью операций доступа к членам . и -›. Если к статическому члену происходит обращение с помощью операций доступа, выражения, стоящие слева от . или -› не эквивалентны. Статический член mem существует даже, если не создано ни одного объекта класса c1. В примере ниже run_chain, idle и другие члены существуют даже, если не было создано ни одного объекта класса process:

class process {

 static int no_of_process;

 static process* run_chain;

 static process* running;

 static process* idle;

 //…

public:

 //…

 int state();

 static void reshedule();

 //…

};

Здесь к функции reshedule можно обратиться без указания объекта класса process таким образом:

void f()

{

 process::reshedule();

}

Статические члены глобальных классов инициализируются точно так же как глобальные объекты, но область их видимости - файл, например:

void process::reshedule() {/*… */};

int process::no_of_process = 1;

process* process::running = get_main();

process* process::run_chain = process::running;

Статические члены подчиняются обычным правилам доступа к членам класса (§R.11), за исключением того, что их можно инициализировать в файловой области видимости.

В типе статического члена не участвует имя класса, так тип process::no_of_process есть int, а тип &process::reshedule() - void(*)().

R.9.5 Объединения

Объединение можно представить как структуру, все члены имеют нулевое смещения, а размер ее достаточно велик, чтобы вмещать любой из ее членов. В любой момент времени объединение может содержать только один член. В объединении могут быть функции-члены (в том числе конструкторы и деструкторы), но не виртуальные функции (§R.10.2). Объединение не может иметь базовых классов и не может само использоваться в качестве базового класса. Членом объединения не может быть объект класса с конструктором или деструктором, а также с определенной пользователем операцией присваивания (§R.13.4.3). Объединение не может содержать статических членов, представляющих данные.

Объединение вида

union { список-членов }

называется безымянным объединением, оно определяет объект без имени (и без типа). Имена всех членов безымянного объединения должны отличаться от других имен в той области видимости, в которой описано объединение; их можно использовать в этой области видимости непосредственно, без обычных операций доступа к членам (§R.5.2.4).

Приведем пример:

void f()

{

 union { int a; char* p; };

 a = 1;

 //…

 p = "Jennifer";

 //…

}

Здесь a и p используются как обычные переменные (не члены), но поскольку они входят в одно объединение, их адреса совпадают.

Глобальные безымянные объединения можно описать со спецификацией static. Безымянные объединения не должны содержать частных или защищенных членов (§R.11), а также функций-членов.

Если описаны объекты объединения или указатели на него, то оно не считается безымянным, например,

union { int aa; char* p; } obj, *ptr= &obj;

aa = 1; // ошибка

ptr-›aa = 1; // нормально

Здесь присваивание простому имени aa незаконно, т.к. имя члена не привязано ни к какому объекту.

Инициализация объединений, не имеющих конструкторов, описывается в §R.8.4.1.

R.9.6 Битовые поля

Конструкция описатель-члена, имеющая вид,

идентификатор opt : выражение-константа

задает битовое поле, длина которого отделяется от его имени двоеточием. Размещение битовых полей в объекте класса зависит от реализации. Поля упаковываются в некоторые адресуемые элементы памяти. На одних машинах поля могут выходить за границы этих элементов, на других - нет. Выравнивание битовых полей тоже определяется реализацией. На одних машинах значения помещаются в битовые поля справа налево, на других - слева направо.

Чтобы установить заданное расположение полей с помощью дополнения нулями, используют безымянные битовые поля. Особый случай, когда используется безымянное поле нулевой длины. Оно задает выравнивание следующего битового поля по границе элемента памяти, используемого при размещении полей.

Безымянное поле не является членом и не может инициализироваться.

Битовые поля должны иметь целочисленный тип (§R.3.6.1). Их интерпретация зависит от того, считается ли значение поля с обычным типом int (т.е. без явного использования signed или unsigned) знаковым или беззнаковым. Операция взятия адреса & не применима к битовым полям, так что не может быть ни указателей на битовые поля, ни ссылок на них.

R.9.7 Вложенные описания классов

Класс можно описать в описании другого класса. Такой класс называют вложенным. Имя вложенного класса локально по отношению к объемлющему классу. Вложенный класс находится в области видимости объемлющего класса. Если не считать явного использования указателей, ссылок или имен объектов, то в описаниях вложенного класса допустимы только имена типов, статических членов и элементов перечисления из объемлющего класса.

int x;

int y;

class enclose {

public:

 int x;

 static int s;

 class inner {

 void f(int i)

 {

  x = i; // ошибка: присваивание enclose::x

  s = i; // нормально: присваивание enclose::s

  ::x = i; // нормально: присваивание глобальному x

  y = i; // нормально: присваивание глобальному y

 }

 void g(enclose* p, int i)

 {

  p-›x = i; // нормально: присваивание enclose::x

 }

 };

};

inner* p = 0; // ошибка: `inner' вне области видимости

Функции-члены вложенного класса не имеют особых прав доступа к членам объемлющего класса, они подчиняются обычным правилам доступа (§R.11). Аналогично, функции-члены объемлющего класса не имеют особых прав доступа к членам вложенного класса и подчиняются обычным правилам доступа, например:

class E {

 int x;

 class I {

  int y;

  void f(E* p, int i)

  {

   p-›x = i; // ошибка: E::x частный член

  }

 };

 int g(I* p)

 {

  return p-›y; // ошибка: I::y частный член

 }

};

Функции-члены и представляющие данные, статические члены из вложенного

класса можно определить в глобальной области видимости, например:

class enclose {

 class inner {

  static int x;

  void f(int i);

 };

};

typedef enclose::inner ei;

int ei::x = 1;

void enclose::inner::f(int i) {/*… */}

Подобно функции-члену дружественная функция, определенная в данном классе, находится в области видимости этого класса. Она подчиняется тем же правилам связывания имен, что и функции-члены (они указаны выше и в §R.10.4), и не имеет так же как они особых прав доступа к членам объемлющего класса и к локальным переменным функций этого класса (§R.11).