内部类基础定义

定义：在一个外部类的内部，完整定义另一个类，这个内嵌的类就叫内部类
核心权限特性：内部类可以直接访问外部类所有成员（包括 private 私有成员）； 外部类不能直接访问内部类的私有成员，需要借助内部类对象访问

内部类与外部类的关系

逻辑从属：内部类是外部类的内部作用域，逻辑上属于外部类，但不存在继承关系
内存布局：外部类对象内存里不会自动包含内部类对象，二者是独立内存，只有手动创建内部类对象才会分配内存
访问权限区分：
✅ 内部类 → 可随意读取 / 修改外部类所有私有、保护、公有成员
❌ 外部类 → 不能直接访问内部类私有成员，必须创建内部类对象才能访问
二者互不继承，没有父子类关系

外部创建内部类对象语法

完整类型名：外部类名::内部类名
创建格式：Outer::Inner obj;
受访问修饰符限制：
○ 若内部类定义在 private 下：外部无法创建内部类对象
○ 若内部类定义在 public 下：全局 / 其他类可以创建内部类对象

内部类核心用途

1.隐藏实现细节，强化封装 仅外部类内部需要使用的工具类，定义为内部类，对外完全不可见，不会污染全局命名空间
2.专用配套模块：只服务于外部类的功能，不需要暴露给外部代码
3.缩小类的作用域，减少全局类数量

内部类声明与实现分离写法

如果内部类只在外部类内声明，函数实现写在外部，函数前必须加 外部类名::内部类名 限定作用域

完整代码示例

示例 1：基础内部类，内部类访问外部私有成员

#include <iostream>
using namespace std;
// 外部类
class Outer
{
// 外部类私有成员
private:
int outerNum = 100;
public:
// 公有的内部类，外部可以创建
    class Inner
    {
    public:
    void showOuterData(Outer& out)
    {
    // 内部类可以直接访问外部类私有成员
        cout << "访问外部类私有变量：" << out.outerNum << endl;
    }
    };
// 外部类函数创建内部类对象
void testInner()
{
    Inner in;
    in.showOuterData(*this);
}
};
int main()
{
    // 外部创建内部类对象：Outer::Inner
    Outer::Inner innerObj;
    Outer out;
    innerObj.showOuterData(out);
    out.testInner();
    return 0;
}

运行结果：
访问外部类私有变量：100
访问外部类私有变量：100
示例 2：私有内部类（外部无法创建）

#include <iostream>
using namespace std;
class Outer
{
// 私有内部类，仅外部类内部可用
private:
    class Inner
    {
    public:
    void func()
    {
        cout << "私有内部类函数" << endl;
    }
    };
public:
void useInner()
{
    Inner in;
    in.func();
}
};
int main()
{
    // Outer::Inner in;  // 报错！Inner是Outer私有，外部无法访问
    Outer out;
    out.useInner();
    return 0;
}

示例 3：内部类声明、实现分离写法

#include <iostream>
using namespace std;
class Outer
{
public:
// 仅声明内部类，实现写在类外
    class Inner;
};
// 外部实现内部类的成员函数，必须加 Outer::Inner 限定
class Outer::Inner
{
public:
void print()
{
    cout << "分离实现的内部类" << endl;
}
};
int main()
{
    Outer::Inner in;
    in.print();
    return 0;
}

总结

1.内部类写在外部类作用域内，逻辑从属、内存独立、无继承关系
2.权限单向：内部类可访问外部类全部私有成员，外部类不能直接访问内部类私有
3.外部实例化格式：外部类::内部类 对象名，受 public/private 权限控制
4.核心作用：封装隐藏专用工具类，不对外暴露，精简全局命名
5.分离实现语法：外部写函数时，前缀 外部类::内部类