Справочное руководство по C++

Страустрап Бьярн

Члены можно определять (§R.3.1) вне описания класса; если в описании класса они были описаны, но не определены, их не следует описывать заново, см. §R.3.3. После определения класса функции-члены этого класса можно использовать при описании друзей. Всякая вызываемая в программе функция-член должна иметь в точности одно определение.

Результат вызова нестатической функции-члена (§R.9.4) класса X, когда она вызывается не с объектом класса X, неопределен.

R.9.3.1 Указатель this

В

нестатической (§R.9.3) функции-члене служебное слово this обозначает указатель на объект, с которым эта функция вызывалась. В функции-члене класса X тип this есть X *const, если только функция-член не описана со спецификацией const или volatile; для этих случаев this имеет тип const X *const или volatile X *const соответственно. Если функция описана с указанием const и volatile, то тип this будет const volatile X *const, см. также §R.18.3.3. Приведем пример:

struct s {

 int a;

 int f const;

 int g { return a++; }

 int h const { return a++; } // ошибка

};

int s::f const { return a; }

Операция a++ в теле функции s::h ошибочна, поскольку с ее помощью делается попытка изменить объект (часть его), с которым вызывалась функция s::h. Это недопустимо для функции-члена, описанной со спецификацией const, т.к. this является указателем на const, иными словами, *this имеет спецификацию const.

Функция-член const (т.е. функция-член, описанная со спецификацией const) может вызываться как для объектов const, так и для объектов без спецификации const, тогда как функция-член без спецификации const может вызываться только для объектов без спецификации const, например:

void k(s& x, const s& y)

{

 x.f;

 x.g;

 y.f;

 y.g; // ошибка

}

Здесь вызов y.g является ошибкой, т.к. y есть const, а s::g - функция-член без спецификации const, которая может изменять (и изменяет) объекты, для которых она вызывалась.

Аналогично, только функция-член volatile (т.е. функция-член, описанная со спецификацией volatile) может вызываться для объектов со спецификацией volatile. Функция-член может быть одновременно const и volatile.

Для объектов const или volatile могут вызываться конструкторы (§R.12.1) и деструкторы (§R.12.4). Конструкторы (§R.12.1) и деструкторы (§R.12.4) нельзя описывать со спецификациями const или volatile.

R.9.3.2 Функции-члены со спецификацией inline

Функцию-член

можно определить (§R.8.3) в описании класса, в таком случае она считается подстановкой (inline, §R.7.1.2). Определять функцию в описании класса - это эквивалентно тому, чтобы описывать функцию и определять ее со спецификацией inline сразу же после описания класса. Считается, что такой перенос определения функции происходит после препроцессорной обработки до стадии синтаксического анализа и контроля типов. Поэтому программный фрагмент

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: