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⏩ 文章专栏：《C++指南》
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引言
在 C++ 编程中，内部类（也称为嵌套类）是一个定义在另一个类作用域内的类。
内部类提供了一种封装和逻辑分组的方式，使得代码更加模块化和易于管理。
本文将详细介绍 C++ 中内部类的定义、使用场景、访问权限及其与外围类（外部类）的相互作用。
目录
🍃内部类的定义
内部类是在一个类的成员部分定义的另一个类。
内部类是⼀个独立的类，跟定义在 全局相比，他只是受外部类类域限制和访问限定符限制，所以外部类定义的对象中不包含内部类。
- 计算外部类对象的大小就不会将内部类的成员包括在内
简单来说内部类与外部类的关系就是：（划重点）
内部类是外部类的友元类，但外部类不是内部类的友元类，并且内部类受到外部类类域限制和访问限定符限制。
🍃内部类与外部类的相互作用
1.内部类访问外部类的成员：
简单来说：内部类默认是外部类的友元类
<1>内部类可以定义在外部类的public、protected、private中都是可以的。
<2>内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员、不需要外部类的对象名。
<3>内部类访问外部类的普通成员，需要借助外部类对象（否则无法得知访问的是哪一个对象的）
例如：
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private: static int k;
int h;
public: class B{
void foo(){
cout<<k<<endl;//OK
//cout<<h<<endl;//ERROR
}
};
};
int A::k=3;这里cout<<h<<endl;是一个非常常见的错误。因为内部类是一个独立的类，不属于外部类，所以此时还没有外部类的对象，显然也不存在h。
而k就不同了，静态成员不需要外部类的对象就已存在，所以这里k是OK的。
想要在内部类访问外部类的普通成员，就需要通过外部类对象的方式，比如下方代码，传递一个外部类对象作为参数就可以访问外部类成员
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private: static int k;
int h;
public: class B {
void foo(const A& a )
{
cout << k << endl;//外部类的静态成员，内部类可以直接访问
cout<<a.h<<endl;//外部类的普通成员，内部类需要借助外部类对象访问
}
};
};
int A::k = 3;
2.外部类访问内部类的成员：
内部类不属于外部类，更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
内部类在定义它的外围类的作用域内是可见的，但在外围类外部是不可见的。
- 假如内部类受外部类公有限定符限制,需要通过外部类限定符限定的方式创建内部类对象
- 假如内部类是受外部私有或保护限定符限制，那么在类外无法创建内部类的对象（如果你不想外部可以创建内部类的对象，就可以这么做）
- 外部类无法访问内部类的私有成员
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
static int _k;
int _h = 1;
public:
class B // B默认就是A的友元
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << _k << endl; //OK
cout << a._h << endl; //OK
}
private:
static int a;
};
void fun()
{
//cout << B::a << endl;
//外部类无法访问内部类的私有成员
}
};
int A::_k = 1;
int main()
{
A::B b;//假如内部类受外部类公有限定符限制，可以这样创建内部类对象
A aa;
return 0;
}
🍃内部类的使用场景
- 封装和隐藏实现细节：内部类可以隐藏实现细节，使得外围类的接口更加简洁。————内部类本质也是⼀种封装，当A类跟B类紧密关联，A类实现出来主要就是给B类使用，那么可以考 虑把A类设计为B的内部类，如果放到private/protected位置，那么A类就是B类的专属内部类，其他地方都用不了
- 实现辅助类：内部类可以作为外围类的辅助类，用于实现一些具体的功能，而不影响外围类的整体结构。
- 避免命名冲突：通过内部类，可以避免不同命名空间或类中的命名冲突。
- 访问权限控制：内部类可以更好地控制对特定成员或方法的访问权限。
结语
C++ 中的内部类提供了一种灵活的方式来封装和隐藏实现细节，使得代码更加模块化和易于管理。
通过内部类，可以更好地控制访问权限，避免命名冲突，并实现辅助类来支持外围类的功能。
理解内部类的定义、访问权限及其与外围类的相互作用，对于编写高质量的 C++ 代码至关重要。