Классы как члены пространства имен A
Представленные до сих пор классы определены в области видимости глобального пространства имен. Но их можно определять и в объявленных пользователем пространствах. Имя класса, определенного таким образом, доступно только в области видимости этого пространства, т.е. оно не конфликтует с именами, объявленными в других пространствах имен. Например:
|
namespace cplusplus_primer { class Node { /* ... */ }; } namespace DisneyFeatureAnimation { class Node { /* ... */ }; } Node *pnode; // ошибка: Node не видно в глобальной области видимости // правильно: объявляет nodeObj как объект // квалифицированного типа DisneyFeatureAnimation::Node DisneyFeatureAnimation::Node nodeObj; // using-объявление делает Node видимым в глобальной области видимости using cplusplus_primer::Node; |
Node another; // cplusplus_primer::Node
Как было показано в двух предыдущих разделах, член класса (функция-член, статический член или вложенный класс) может быть определен вне его тела. Если мы реализуем библиотеку и помещаем определения наших классов в объявленное пользователем пространство имен, то где расположить определения членов, находящиеся вне тел своих классов? Их можно разместить либо в пространстве имен, которое содержит определение самого внешнего класса, либо в одном из объемлющих его пространств. Это дает возможность организовать код библиотеки следующим образом:
|
// --- primer.h --- namespace cplusplus_primer { class List { // ... private: class ListItem { public: void check_status(); int action(); // ... }; }; } // --- primer.C --- #include "primer.h" namespace cplusplus_primer { // правильно: check_status() определено в том же пространстве имен, // что и List void List::ListItem::check_status() { } } // правильно: action() определена в глобальной области видимости // в пространстве имен, объемлющем определение класса List // Имя члена квалифицировано именем пространства |
int cplusplus_primer::List::ListItem::action() { }
Члены вложенного класса ListItem
можно определить в пространстве имен cplusplus_primer, которое содержит определение List, или в глобальном пространстве, включающем определение cplusplus_primer. В любом случае имя члена в определении должно быть квалифицировано именами объемлющих классов и объявленных пользователем пространств, вне которых находится объявление члена.
Как происходит разрешение имени в определении члена, которое находится в объявленном пользователем пространстве? Например, как будет разрешено someVal:
int cplusplus_primer::List::ListItem::action() { int local = someVal; // ... |
Сначала просматриваются локальные области видимости в определении функции-члена, затем поиск продолжается в области видимости ListItem, затем – в области видимости List. До этого момента все происходит так же, как в процессе разрешения имен, описанном в разделе 13.10. Далее просматриваются объявления из пространства cplusplus_primer и наконец объявления в глобальной области видимости, причем во внимание принимаются только те, которые расположены до определения функции-члена action():
// --- primer.h --- namespace cplusplus_primer { class List { // ... private: class ListItem { public: int action(); // ... }; }; const int someVal = 365; } // --- primer.C --- #include "primer.h" namespace cplusplus_primer { int List::ListItem::action() { // правильно: cplusplus_primer::someVal int local = someVal; // ошибка: calc() еще не объявлена double result = calc( local ); // ... } double calc(int) { } // ... |
Определение пространства имен cplusplus_primer не является непрерывным. Определения класса List и объекта someVal
размещены в первом его разделе, который находится в заголовочном файле primer.h. Определение функции calc()
появляется в определении пространства имен, расположенном в файле реализации primer.C. Использование calc()
внутри action()
ошибочно, так как она объявлена после использования. Если calc() – часть интерфейса cplusplus_primer, ее следовало бы объявить в той части данного пространства, которая находится в заголовочном файле:
// --- primer.h --- namespace cplusplus_primer { class List { // ... } const int someVal = 365; double calc(int); |
Если же calc()
используется только в action() и не является частью интерфейса пространства имен, то ее нужно объявить перед action(), чтобы можно было ссылаться на нее внутри определения action().
Здесь прослеживается аналогия с процессом поиска объявлений в глобальной области видимости, о котором мы говорили в предыдущих разделах: объявления, предшествующие определению члена, принимаются во внимание, тогда как следующие за ним игнорируются.
Довольно просто запомнить, в каком порядке просматриваются области видимости при поиске имени из определения функции, расположенного вне определения класса. Имена, которыми квалифицировано имя члена, указывают порядок рассмотрения пространств. Например, имя action() в предыдущем примере квалифицируется так:
cplusplus_primer::List::ListItem::action()
Квалификаторы cplusplus_primer::List::ListItem::
записаны в порядке, обратном тому, в котором просматриваются имена областей видимости классов и пространств имен. Сначала поиск ведется в области ListItem, затем продолжается в объемлющем классе List и наконец в пространстве cplusplus_primer, предшествующем той области, в которой находится определение action(). Во время поиска в любой области видимости класса просматриваются все объявления членов, а в любом пространстве имен – только те объявления, которые встречались перед определением члена.
Класс, определенный в области видимости пространства имен, потенциально виден во всей программе. Если заголовочный файл primer.h включен в несколько исходных файлов, то имя cplusplus_primer::List
везде относится к одному и тому же классу. Класс – это сущность, для которой в программе может быть более одного определения. Определение класса должно присутствовать один раз в каждом исходном файле, где определяются или используются сам класс или его члены. Однако оно должно быть одинаковым во всех файлах, где встречается, поэтому его следует помещать в заголовочный файл, например primer.h.
Затем такой файл можно включать в любой исходный, где определяются или используются члены класса. Это предотвратит несоответствия в случае, когда определение класса записывается более одного раза.
Невстроенные функции-члены и статические данные-члены класса в пространстве имен – это также программные сущности. Однако они могут быть определены лишь один раз во всей программе. Поэтому их определения помещаются не в заголовочный, а в отдельный исходный файл типа primer.C.
Упражнение 13.22
Используя класс iStack, определенный в упражнении 13.21, объявите классы исключений pushOnFull и popOnEmpty как члены пространства имен LibException:
namespace LibException { class pushOnFull{ }; class popOnEmpty{ }; |
а сам iStack – членом пространства имен Container. Модифицируйте соответствующим образом определение данного класса и его функций-членов, а также определение main().
