Объявление класса

Классы — это определяемые пользователем типы, задаваемые спецификатором класса, который появляется в decl-specifier-seq синтаксиса объявления.

Синтаксис

Спецификатор класса имеет следующий синтаксис:

Предварительное объявление

Объявление следующей формы

объявляет тип класса, который будет определён позже в этой области видимости. До появления определения имя этого класса имеет неполный тип. Это позволяет классам ссылаться друг на друга:

class Vector; // forward declaration

class Matrix
{
    // ...
    friend Vector operator*(const Matrix&, const Vector&);
};

class Vector
{
    // ...
    friend Vector operator*(const Matrix&, const Vector&);
};

а если конкретный исходный файл использует только указатели и ссылки на класс, это позволяет сократить число зависимостей от #include:

// In MyStruct.h
#include <iosfwd> // contains forward declaration of std::ostream

struct MyStruct
{
    int value;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const S& s);
    // definition provided in MyStruct.cpp file which uses #include <ostream>
};

Если предварительное объявление появляется в локальной области видимости, оно скрывает ранее объявленные класс, переменную, функцию и все остальные объявления с тем же именем, которые могут находиться во внешних областях видимости:

struct s { int a; };
struct s; // does nothing (s already defined in this scope)

void g()
{
    struct s; // forward declaration of a new, local struct "s"
              // this hides global struct s until the end of this block
    
    s* p; // pointer to local struct s
    
    struct s { char* p; }; // definitions of the local struct s
}

Обратите внимание, что новое имя класса также может быть введено уточнённым спецификатором типа, который является частью другого объявления, но только если поиск имени не может найти ранее объявленный класс с тем же именем.

class U;

namespace ns
{
    class Y f(class T p); // declares function ns::f and declares ns::T and ns::Y
    
    class U f(); // U refers to ::U
    
    // can use pointers and references to T and Y
    Y* p;
    T* q;
}

Описание членов

Описание членов, или тело определения класса, представляет собой заключённую в фигурные скобки последовательность, состоящую из любого количества следующих элементов:

class S
{
    int d1;             // non-static data member
    int a[10] = {1, 2}; // non-static data member with initializer (C++11)
    
    static const int d2 = 1; // static data member with initializer
    
    virtual void f1(int) = 0; // pure virtual member function
    
    std::string d3, *d4, f2(int); // two data members and a member function
    
    enum { NORTH, SOUTH, EAST, WEST };
    
    struct NestedS
    {
        std::string s;
    } d5, *d6;
    
    typedef NestedS value_type, *pointer_type;
};

class M
{
    std::size_t C;
    std::vector<int> data;
public:
    M(std::size_t R, std::size_t C) : C(C), data(R*C) {} // constructor definition
    
    int operator()(std::size_t r, std::size_t c) const // member function definition
    {
        return data[r * C + c];
    }
    
    int& operator()(std::size_t r, std::size_t c) // another member function definition
    {
        return data[r * C + c];
    }
};

class S
{
public:
    S();          // public constructor
    S(const S&);  // public copy constructor
    virtual ~S(); // public virtual destructor
private:
    int* ptr; // private data member
};

class Base
{
protected:
    int d;
};

class Derived : public Base
{
public:
    using Base::d;    // make Base's protected member d a public member of Derived
    using Base::Base; // inherit all bases' constructors (C++11)
};

template<typename T>
struct Foo
{
    static_assert(std::is_floating_point<T>::value, "Foo<T>: T must be floating point");
};

struct S
{
    template<typename T>
    void f(T&& n);
    
    template<class CharT>
    struct NestedS
    {
        std::basic_string<CharT> s;
    };
};

template<typename T>
struct identity
{
    using type = T;
};

struct S
{
    template<class CharT>
    struct NestedS
    {
        std::basic_string<CharT> s;
    };
    
    template<class CharT>
    NestedS(std::basic_string<CharT>) -> NestedS<CharT>;
};

enum class color { red, orange, yellow };

struct highlight
{
    using enum color;
};

Локальные классы

Объявление класса может находиться внутри тела функции; в этом случае оно определяет локальный класс. Имя такого класса существует только в области видимости функции и недоступно за её пределами.

• Члены локального класса можно объявлять только в определении этого класса, за исключением членов, являющихся вложенными классами: их также можно объявлять в ближайшей внешней для этого класса блочной области видимости.
• Класс, вложенный в локальный класс, также является локальным классом.
• Локальный класс не может иметь статические данные-члены.
• Функции-члены локального класса не имеют связывания.
• Функции-члены локального класса должны быть полностью определены внутри тела класса.
• Локальные классы, кроме типов замыканий(начиная с C++14) не могут иметь шаблоны-члены.
• Локальные классы не могут иметь шаблоны friend.
• Локальные классы не могут определять функции friend внутри определения класса.
• Локальный класс внутри функции (включая функцию-член) может обращаться к тем же именам, что и охватывающая его функция.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v{1, 2, 3};
    
    struct Local
    {
        bool operator()(int n, int m)
        {
            return n > m;
        }
    };
    
    std::sort(v.begin(), v.end(), Local()); // since C++11
    
    for (int n : v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
}

3 2 1

Ключевые слова

class, struct, union

Отчёты об ошибках

Следующие отчёты об ошибках, изменяющие поведение, были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

См. также