Описания используются для определения интерпретации, даваемой каждому идентификатору; они не обязательно резервируют память, связанную с идентификатором. Описания имеют вид:
описание:
спецификаторы_описания opt список_описателей opt ;
описание_имени
asm_описание
спецификатор_описания:
sc_спецификатор
спецификатор_типа
фнк_спецификатор
friend
typedef
спецификаторы_описания:
спецификатор_описания спецификатор_описания opt
Спецификаторы "класса памяти" (sc-спецификатор) это:
sc-спецификатор:
auto
static
extern
register
фнк-спецификатор:
overload
inline
virtual
Спецификаторами типов (спецификатор_типа) являются:
спецификатор_типа:
простое_имя_типа
class_спецификатор
enum-спецификатор
сложный_спецификатор_типа
const
простое_имя_типа:
char
short
int
long
unsigned
float
double
const
void
сложный_спецификатор_типа:
ключ typedef-имя
ключ идентификатор
ключ:
class
struct
union
enum
class x { ... };
void f(int x)
{
class x a;
// ...
}
Список_описателей, появляющийся в описании, есть разделенная запятыми последовательность описателей, каждый из которых может иметь инициализатор.
список_описателей:
иниц_описатель
иниц_описатель , список_описателей
иниц_описатель:
описатель инициализатор opt
описатель:
оп_имя
( описатель )
* const opt описатель
& const opt описатель
описатель ( список_описаний_параметров )
описатель [ константное_выражение opt ]
оп-имя:
простое_оп_имя
typedef-имя :: простое_оп_имя
простое_оп_имя:
идентификатор
typedef-имя
~ typedef-имя
имя_функции_операции
имя_функции_преобразования
| 841 Примеры |
Каждый описатель считается утверждением того, что если в
выражении возникает конструкция, имеющая ту же форму, что и
описатель, то она дает объект указанного типа и класса памяти.
Каждый описатель содержит ровно одно оп_имя; оно определяет
описываемый идентификатор. За исключением описаний некоторых
специальных функций (см. #852) , оп_имя будет простым идентификатором.
Если в качестве описателя возникает ничем не снабженный
идентификатор, то он имеет тип, указанный спецификатором,
возглавляющим описание.
Описатель в скобках эквивалентен описателю без скобок, но связку
сложных описателей скобки могут изменять.
Теперь представим себе описание
T D1
*D
* const D
&D
& const D
D (список_описаний_параметров)
список_описаний_параметров:
список_описаний_парам opt ... opt
список_описаний_парам:
список_описаний_парам , описание_параметра
описание_параметра
описание_параметра:
спецификаторы_описания описатель
спецификаторы_описания описатель = выражение
спецификаторы_описания абстракт_описатель
спецификаторы_описания абстракт_описатель = выражение
D[ константное_выражение]
D[]
В качестве примера, описание
int i; int *ip; int f (); int *fip (); int (*pfi) ();
const a = 10, *pc = &a, *const cpc = pc; int b, *const cp = &b;
a = 1; a++; *pc = 2; cp = &a; cpc++;
b = a; *cp = a; pc++; pc = cpc;
fseek (FILE*,long,int);
point (int = 0,int = 0);
point (1,2); point (1) /* имеет смысл point (1,0); */ point () /* имеет смысл point (0,0); */
printf (char* ... );
printf ("hello, world");
printf ("a=%d b=%d",a,b);
printf ("string=%s",st);
float fa[17], *afp[17];
static int x3d[3][5][7];
Класс специфицирует тип. Его имя становится typedef-имя (см. #88), которое может быть использовано даже внутри самого спецификатора класса. Объекты класса состоят из последовательности членов.
спецификатор_класса:
заголовок_класса { список_членов opt }
заголовок_класса { список_членов opt public :
список_членов opt }
заголовок_класса:
агрег идентификатор opt
агрег идентификатор opt : public opt typedef-имя
агрег:
class
struct
union
список_членов:
описание_члена список_членов opt
описание_члена:
спецификаторы_описания opt описатель_члена;
описатель_члена:
описатель идентификатор opt :
константное_выражение
struct tnode
{
char tword[20];
int count;
tnode *left;
tnode *right;
};
tnode s, *sp
sp->count
s.left
s.right->tword[0]
Член-данные класса может быть static; члены-функции не могут.
Члены не могут быть auto, register или extern. Есть единственная
копия статического члена, совместно используемая всеми членами
класса в программе. На статический член mem класса cl можно
ссылаться cl:mem, то есть без ссылки на объект. Он существует, даже
если не было создано ни одного объекта класса cl.
Функция, описанная как член, (без спецификатора friend (#859)) называется функцией членом и вызывается с помощью синтаксиса члена класса (#71). Например:
852 Функции члены
struct tnode
{
char tword[20];
int count;
tnode *left;
tnode *right;
void set (char* w,tnode* l,tnode* r);
};
tnode n1, n2;
n1set ("asdf",&n2,0);
n2set ("ghjk",0,0);
Определение функции члена рассматривается как находящееся в
области видимости ее класса. Это значит, что она может
непосредственно использовать имена ее класса. Если определение
функции члена находится вне описания класса, то имя функции члена
должно быть уточнено именем класса с помощью записи
typedef-имя . простое_оп_имя
см. 33 Определения функций обсуждаются в
#101 Например:
void tnode.set (char* w,tnode* l,tnode* r)
{
count = strlen (w);
if (sizeof (tword) <= count) error ("tnode string too long");
strcpy (tword,w);
left = l;
right = r;
}
Имя функции tnode.set определяет то, что множество функций
является членом класса tnode. Это позволяет использовать имена
членов word, count, left и right. В функции члене имя члена
ссылается на объект, для которого была вызвана функция. Так, в
вызове n1set(...) tword ссылается на n1tword, а в вызове
n2set(...) он ссылается на n2tword. В этом примере
предполагается, что функции strlen, error и strcpy описаны где-то в
другом месте как внешние функции (см. #101).
В члене функции ключевое слово this указывает на объект, для
которого вызвана функция. Типом this в функции, которая является
членом класса cl, является cl*. Если mem - член класса cl,то mem и
this->mem - синонимы в функции члене класса cl (если mem не был
использован в качестве имени локальной переменной в промежуточной
области видимости).
Функция член может быть определена (#101) в описании класса. Помещение определения функции члена в описание класса является
кратким видом записи описания ее в описании класса и затем
определения ее как inline (#81) сразу после описания класса.
Например:
int b;
struct x
{
int f () { return b; }
int f () { return b; }
int b;
};
int b;
struct x
{
int f ();
int b;
};
inline x.f () { return b; }
В конструкции
агрег идентификатор:public opt typedef-имя
typedef-имя :: идентификатор
struct base
{
int a;
int b;
};
struct derived : public base
{
int b;
int c;
};
derived d;
d.a = 1;
d.base::b = 2;
d.b = 3;
d.c = 4;
Если базовый класс base содержит (виртуальную) virtual (#81) функцию vf, а производный класс derived также содержит функцию vf, то вызов vf для объекта класса derived вызывает derived::vf. Например:
struct base
{
virtual void vf ();
void f ();
};
struct derived : public base
{
void vf ();
void f ();
};
derived d;
base* bp = &d;
bp->vf ();
bp->f ();
Член функция с именем, совпадающим с именем ее класса, называется конструктором. Конструктор не имеет типа возвращаемого значения; он используется для конструирования значений с типом его класса. С помощью конструктора можно создавать новые объекты его типа, используя синтаксис
typedef-имя ( список_параметров opt )
complex zz = complex (1,23); cprint (complex (78,12));
Конструктор, получающий один параметр, определяет преобразование из типа своего параметра в тип своего класса. Такие преобразования неявно применяются дополнительно к обычным арифметическим преобразованиям. Поэтому присваивание объекту из класса X допустимо, если или присваиваемое значение является X, или если X имеет конструктор, который получает присваиваемое значение как свой единственный параметр. Аналогично конструкторы используются для преобразования параметров функции (#71) и инициализаторов (#86). Например:
class X { ... X (int); };
f (X arg)
{
X a = 1; /* a = X (1) */
a = 2; /* a = X (2) */
f (3); /* f (X (3)) */
}
class X { ... X (int); };
class X { ... Y (X); };
Y a = 1; /* недопустимо: Y (X (1)) не пробуется */
Функция член класса cl с именем ~cl называется деструктором. Деструктор не возвращает никакого значения и не получает никаких параметров; он используется для уничтожения значений типа cl непосредственно перед уничтожением содержащего их объекта. Деструктор не может быть overload, virtual или friend.
Деструктор для базового класса выполняется после деструктора
производного от него класса. Как деструкторы используются для
управления свободной памятью, см. объяснение в #17
Члены класса, описанные с ключевым словом class, являются
закрытыми, это значит, что их имена могут использоваться только
функциями членами (#852) и друзьями (см. #8510), пока они не
появятся после метки public: . В этом случае они являются общими.
Общий член может использоваться любой функцией. Структура является
классом, все члены которого общие; см. #8511
Другом класса является функция не-член, которая может
использовать имена закрытых членов. Следующий пример иллюстрирует
различия между членами и друзьями:
Большинство операций могут быть перегружены с тем, чтобы они
могли получать в качестве операндов объекты класса.
Структура есть класс, все члены которого общие. Это значит, что
Объединение можно считать структурой, все объекты члены которой
начинаются со смещения 0, и размер которой достаточен для
содержания любого из ее объектов членов. В каждый момент времени в
объединении может храниться не больше одного из объектов членов.
Объединение может иметь функции члены (включая конструкторы и
деструкторы).
Описатель члена вида
Класс может быть описан внутри другого класса. В этом случае
область видимости имен внутреннего класса его и общих имен
ограничивается охватывающим классом. За исключением этого
ограничения допустимо, чтобы внутренний класс уже был описан вне
охватывающего класса. Описание одного класса внутри другого не
влияет на правила доступа к закрытым членам и не помещает функции
члены внутреннего класса в область видимости охватывающего класса.
Например:
858 Видимость имен членов
Если перед именем базового класса в описании производного класса
стоит ключевое слово public, то общие члены базового класса
являются общими для производного класса; если нет, то они являются
закрытыми. Общий член mem закрытого базового класса base может быть
описан как общий для производного класса с помощью описания вида
typedef-имя . идентификатор;
в котором typedef-имя означает базовый класс, а идентификатор есть
имя члена базового класса. Такое описание может появляться в общей
части производного класса.
Рассмотрим
class base
{
int a;
public:
int b,c;
int bf ();
};
class derived : base
{
int d;
public:
base.c;
int e;
int df ();
};
int ef (derived&);
Внешняя функция ef может использовать только имена c, e и df.
Являясь членом derived, функция df может использовать имена b, c,
bf, d, e и df, но не a. Являясь членом base, функция bf может
использовать члены a, b, c и bf.
859 Друзья (friends)
class private
{
int a;
friend void friend_set (private*,int);
public:
void member_set (int);
};
void friend_set (private* p,int i) { p->a=i; }
void private.member_set (int i) { a = i; }
private obj;
friend_set (&obj,10);
obj.member_set (10);
Если описание friend относится к перегруженному имени или
операции, то другом становится только функция с описанными типами
параметров. Все функции класса cl1 могут быть сделаны друзьями
класса cl2 с помощью одного описания
class cl2
{
friend cl1;
. . .
};
8510 Функция операция
имя_функции_операции: operator op
op: + - * / % ^ & | ~
! = < > += -= *= /= %=
^= &= |= << >> <<= >>= == !=
<= >= && || ++ -- () []
Последние две операции - это вызов функции и индексирование.
Функция операция может или быть функцией членом, или получать по
меньшей мере один параметр класса. См. также #716
8511 Структуры
struct s { ... };
эквивалентно
class s { public: ... };
Структура может иметь функции члены (включая конструкторы и
деструкторы).
8512 Объединения
8513 Поля бит
идентификатор opt: константное_выражение
определяет поле; его длина отделяется от имени поля двоеточием.
Поля упаковываются в машинные целые; они не являются альтернативой
слов. Поле , не влезающее в оставшееся в целом место, помещается в
следующее слово. Поле не может быть шире слова. На некоторых
машинах они размещаются справа налево, а на некоторых слева
направо; см. #26
Неименованные поля полезны при заполнении для согласования внешне
предписанных размещений (форматов). В особых случаях неименованные
поля длины 0 задают выравнивание следующего поля по границе слова.
Не требуется аппаратной поддержки любых полей, кроме целых. Более
того, даже целые поля могут рассматриваться как unsigned. По этим
причинам рекомендуется описывать поля как unsigned. К полям не
может применяться операция получения адреса &, поэтому нет
указателей на поля.
Поля не могут быть членами объединения.
8514 Вложенные классы
int x;
class enclose /* охватывающий */
{
int x;
class inner
{
int y;
f () { x=1 }
...
};
g (inner*);
...
};
int inner; /* вложенный */
enclose.g (inner* p) { ... }
В этом примере x в f ссылается на x, описанный перед классом
enclose. Поскольку y является закрытым членом inner, g не может
его использовать. Поскольку g является членом enclose, имена,
использованные в g, считаются находящимися в области видимости
класса enclose. Поэтому inner в описании параметров g относится к
охваченному типу inner, а не к int.
86 Инициализация
| 861 Список инициализаторов | |
| 862 Классовые объекты | |
| 863 Ссылки | |
| 864 Массивы символов |
Описание может задавать начальное значение описываемого идентификатора. Инициализатору предшествует =, и он состоит из выражения или списка значений, заключенного в фигурные скобки.
инициализатор:
= expression
= { список_инициализаторов }
= { список_инициализаторов , }
( список_выражений )
список_инициализаторов :
выражение
список_инициализаторов , список_инициализаторов
{ список_инициализаторов }
Когда описанная переменная является составной (класс или массив),
то инициализатор может состоять из заключенного в фигурные скобки,
разделенного запятыми списка инициализаторов для членов составного
объекта, в порядке возрастания индекса или по порядку членов. Если
массив содержит составные подобъекты, то это правило рекурсивно
применяется к членам составного подобъекта. Если инициализаторов в
списке меньше, чем членов в составном подобъекте, то составной
подобъект дополняется нулями.
Фигурные скобки могут опускаться следующим образом. Если
инициализатор начинается с левой фигурной скобки, то следующий за
ней список инициализаторов инициализирует члены составного объекта;
наличие числа инициализаторов, большего, чем число членов,
считается ошибочным. Если, однако, инициализатор не начинается с
левой фигурной скобки, то из списка берутся только элементы,
достаточные для сопоставления членам составного объекта, частью
которого является текущий составной объект.
Например,
int x[] = { 1, 3, 5 };
float y[4][3] =
{
{ 1, 3, 5 },
{ 2, 4, 6 },
{ 3, 5, 7 }
};
float y[4][3] =
{
1, 3, 5, 2, 4, 6, 3, 5, 7
};
float y[4][3] = { { 1 }, { 2 }, { 3 }, { 4 } };
Объект с закрытыми членами не может быть инициализован с помощью
простого присваивания, как это описывалось выше; это же относится к
объекту объединение. Если класс имеет конструктор, не получающий
значений, то этот конструктор используется для объектов, которые
явно не инициализированы.
Параметры для конструктора могут также быть представлены в виде
заключенного в круглые скобки списка. Например:
struct complex
{
float re;
float im;
complex (float r,float i) { re=r; im=i; }
complex (float r) { re=r; im=0; }
};
complex zz (1,23);
complex* zp = new complex (1,23);
complex zz1 = complex (1,23); complex zz2 = complex (123); complex zz3 = 123; complex zz4 = zz3;
Когда переменная описана как T&, что есть "ссылка на тип T", она может быть инициализирована или указателем на тип T, или объектом типа T. В последнем случае будет неявно применена операция взятия адреса &. Например:
int i; int& r1 = i; int& r2 = &i;
r1 = r2;
double& rr = 1;
Последняя сокращенная запись позволяет инициализировать строкой массив данных типа char. В этом случае последовательные символы строки инициализируют члены массива. Например:
char msg[] = "Syntax error on line %d\n";
Иногда (для неявного задания преобразования типов и в качестве параметра sizeof или new) нужно использовать имя типа данных. Это выполняется при помощи "имени типа" которое по сути является описанием для объекта этого типа, в котором опущено имя объекта.
имя_типа:
спецификатор_типа абстрактный_описатель
абстрактный_описатель :
пустой
* абстрактный_описатель
абстрактный_описатель ( списоко_писателей_параметров)
абстрактный_описатель [ константное_выражение opt ]
( абстрактный_описатель )
int int * int *[3] int *() int (*)()
простое_имя_типа:
typedef-имя
char
short
int
long
unsigned
float
double
(double) a
double (a)
Описания, содержащие спецификатор_описания typedef, определяют идентификаторы, которые позднее могут использоваться так, как если бы они были ключевыми словами типа, именующее основные или производные типы.
typedef-имя:
идентификатор
typedef int MILES, *KLICKSP;
struct complex { double re, im; };
MILES distance; extern KLICKSP metricp; complex z, *zp;
struct X { int a; };
struct Y { int a; };
X a1;
Y a2;
int a3;
описание_имени:
агрег идентификатор ;
enum идентификатор ;
class vector;
class matrix
{
...
friend matrix operator* (matrix&,vector&);
};
class vector
{
...
friend matrix operator* (matrix&,vector&);
};
В тех случаях, когда для одного имени определено несколько
(различных) описаний функций, это имя называется перегруженным. При
использовании этого имени правильная функция выбирается с помощью
сравнения типов фактических параметров с типами параметров в
описаниях функций. К перегруженным именам неприменима операция
получения адреса &.
Из обычных арифметических преобразований, определенных в #66,
для вызова перегруженной функции выполняются только
char->short->int, int->double, int->long и float->double. Для того,
чтобы перегрузить имя функции не-члена описание overload должно
предшествовать любому описанию функции; см. #82
Например:
overload abs; int abs (int); double abs (double);
class X { ... X (int); };
class Y { ... Y (int); };
class Z { ... Z (char*); };
overload int f (X), f (Y);
overload int g (X), g (Y);
f (1); /* неверно: неоднозначность f(X(1)) или f(Y(1)) */
g (1); /* g(X(1)) */
g ("asdf"); /* g(Z("asdf")) */
Перечисления являются int с именованными константами.
enum_спецификатор:
enum идентификатор opt { enum_список }
enum_список:
перечислитель
enum_список, перечислитель
перечислитель:
идентификатор
идентификатор = константное_выражение
enum color { chartreuse, burgundy, claret=20, winedark };
...
color *cp, col;
...
col = claret;
cp = &col;
...
if (*cp == burgundy) ...
Описание Asm имеет вид
asm (строка);