c++中冒号(:)和双冒号(::)的用法和c/c++ 位域结构体

本文介绍了C/C++语言中冒号与双冒号的多种用法,包括位域定义、构造函数初始化列表、成员访问控制、类继承以及域操作符等,还详细解释了位域结构体的概念及其使用方法。

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1.冒号(:)用法

(1)表示结构体内 位域的定义(即该变量占几个bit空间)

typedef struct _XXX{

          unsigned char a:4;

          unsigned char c;

}XXX;

(2)构造函数后面的冒号起分割作用,是类给成员变量赋值的方法,初始化列表,更适用于成员变量的常量const型。

struct _XXX{

          _XXX() : y(0xc0) {}

};

(3) public:和private:后面的冒号,表示后面定义的所有成员都是公有或私有的,直到下一个"public:”或"private:”出现为止。"private:"为默认处理。

(4)类名冒号后面的是用来定义类的继承。

class 派生类名 : 继承方式 基类名

{

    派生类的成员

};

继承方式:public、private和protected,默认处理是public。

 

2.双冒号(::)用法

(1)表示“域操作符”
例:声明了一个类A,类A里声明了一个成员函数void f(),但没有在类的声明里给出f的定义,那么在类外定义f时,
就要写成void A::f(),表示这个f()函数是类A的成员函数。

(2)直接用在全局函数前,表示是全局函数
例:在VC里,你可以在调用API 函数里,在API函数名前加::

(3)表示引用成员函数及变量,作用域成员运算符

例:System::Math::Sqrt() 相当于System.Math.Sqrt()

 

3.c/c++ 位域结构体
        有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节,而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态,用一位二进位即可。为了节 省存储空间,并使处理简便,C语言又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域,并说明每个 区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明 位域定义与结构定义相仿,其形式为:

struct 位域结构名

{ 位域列表 };

其中位域列表的形式为: 类型说明符 位域名:位域长度

例如:

struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};

位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:

struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;

说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明:

1. 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如:

struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4
}

在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

2. 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。

3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:

struct k
{
int a:1
int :2 /*该2位不能使用*/
int b:3
int c:2
};

从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。

二、位域的使用

位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为: 位域变量名·位域名 位域允许用各种格式输出。

main(){
struct bs
{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*PBit;
bit.a=1;
bit.b=7;
bit.c=15;
printf("%d,%d,%d/n",bit.a,bit.b,bit.c);
PBit=&bit;
PBit->a=0;
PBit->b&=3;
PBit->c|=1;
printf("%d,%d,%d/n",PBit->a,PBit->b,PBit->c);
}

上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量PBit。这表示位域也是可以使用指针的。

程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量PBit。第14行用指针方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=", 该行相当于: PBit->b=PBit->b&3位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为 3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算"|=", 相当于: PBit->c=PBit->c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

<think>我们正在讨论C++中的两个运算符:作用解析运算符(::)点号运算符(.)。用户的问题集中在它们的区别上。 根据引用[1]、[2]、[3]、[4]、[5]: - 双冒号(::)是作用解析运算符,用于访问命名空间、类、结构中的成员(包括静态成员、嵌套类型、成员函数定义等)。 - 点号(.)是成员访问运算符,用于通过对象(或引用)访问其成员(包括成员变量成员函数)。 - 箭头运算符(->)用于通过指针访问对象的成员。 具体区别如下: 1. 使用场景不同: - :: 用于访问全局作用、命名空间、类/结构的静态成员、嵌套类型,以及在类外部定义成员函数时指定类作用。 - . 用于访问对象(或引用)的成员(包括非静态成员变量非静态成员函数)。 - -> 用于访问指针所指向对象的成员(相当于先解引用再用点号,即(*ptr).member)。 2. 左侧操作数不同: - :: 的左侧必须是一个作用(如全局作用、命名空间、类名、结构名等),右侧是该作用内的名称。 - . 的左侧必须是一个对象实例(或引用)。 - -> 的左侧必须是一个指向对象的指针。 3. 示例对比: ```cpp #include <iostream> using namespace std; namespace MyNamespace { int value = 10; } class MyClass { public: static int static_value; // 静态成员声明 int instance_value; // 实例成员 void instance_method() { // 实例方法 cout << "Instance method" << endl; } static void static_method() { // 静态方法 cout << "Static method" << endl; } }; // 类外定义静态成员,必须使用:: int MyClass::static_value = 20; int main() { // 使用::访问命名空间成员 cout << MyNamespace::value << endl; // 输出10 // 使用::访问类的静态成员(通过类名) cout << MyClass::static_value << endl; // 输出20 // 创建对象 MyClass obj; // 使用.访问对象的实例成员 obj.instance_value = 30; cout << obj.instance_value << endl; // 输出30 // 使用.调用对象的实例方法 obj.instance_method(); // 输出"Instance method" // 使用.访问静态成员(通过对象) - 不推荐,但允许 cout << obj.static_value << endl; // 输出20 // 使用::调用静态方法(推荐方式) MyClass::static_method(); // 输出"Static method" // 使用指针 MyClass* ptr = &obj; // 使用->访问指针所指向对象的成员 ptr->instance_value = 40; cout << ptr->instance_value << endl; // 输出40 ptr->instance_method(); // 输出"Instance method" // 使用->访问静态成员(不推荐,但允许) cout << ptr->static_value << endl; // 输出20 return 0; } ``` 4. 关键区别总结: - :: 不需要对象实例,它作用于作用(类作用、命名空间作用等)。 - . -> 需要对象实例(或指向对象的指针)才能访问成员。 5. 注意点: - 静态成员既可以通过作用解析运算符(::)通过类名访问,也可以通过对象(.)或指针(->)访问,但推荐使用类名+::的方式,因为静态成员属于类而不是对象。 - 在类外部定义成员函数时,必须使用::来指明该函数属于哪个类。 6. 错误用法示例: ```cpp MyClass::instance_value = 50; // 错误:不能通过类名访问非静态成员 MyClass::instance_method(); // 错误:非静态成员函数必须通过对象调用 ``` 根据以上分析,我们可以清晰地看到::.的区别。 此外,引用[5]还提到了冒号(:)的其他用途(如表示继承),但这不是用户当前问题的重点。 为了完整性,我们简要说明: - 冒号(:)在类定义中用于指定基类(继承)初始化列表。 - 在结构体中用于定义(如 `unsigned char a:4;`)。 但用户的问题集中在::.上,因此我们主要讨论这两个运算符。 最后,我们生成相关问题。</think>### C++ 作用解析运算符 `::` 与点号 `.` 的区别详解 在 C++ 中,`::`(作用解析运算符) `.`(点号运算符)是两种不同的成员访问机制,核心区别在于**操作对象作用层级**。以下是具体分析: --- #### 一、作用解析运算符 `::`(双冒号) **用途**:访问**作用内的名称**,不依赖对象实例 **操作对象**:命名空间、类/结构体作用、静态成员 **典型场景**: 1. **访问全局作用** ```cpp int x = 10; // 全局变量 void func() { int x = 20; std::cout << ::x; // 输出全局的 10(:: 指定全局作用)[^1][^3] } ``` 2. **访问类的静态成员或嵌套类型** ```cpp class Parser { public: enum Status { Success, LengthError }; // 嵌套枚举 static int errorCode; // 静态成员 }; int Parser::errorCode = 404; // 类外定义静态成员(必须用 ::)[^4] ``` 3. **在类外定义成员函数** ```cpp void Parser::parse() { // 指定函数属于 Parser 类 if (status == Status::LengthError) ... // 访问嵌套枚举 } ``` 4. **访问命名空间** ```cpp std::cout << "Hello"; // std 是标准库命名空间[^3][^4] ``` --- #### 二、点号运算符 `.` **用途**:通过**对象实例**访问成员 **操作对象**:类/结构体的非静态成员(包括变量函数) **典型场景**: ```cpp struct Data { int value; void print() { std::cout << value; } }; int main() { Data d; // 创建对象实例 d.value = 42; // 通过 . 访问成员变量 d.print(); // 通过 . 调用成员函数 } ``` --- #### 三、关键区别总结 | 特性 | `::` (双冒号) | `.` (点号) | |--------------------|----------------------------------------|--------------------------------| | **操作对象** | 作用(类、命名空间、全局) | 对象实例(或引用) | | **依赖实例?** | 否(可直接通过类名访问) | 是(必须通过对象实例访问) | | **适用成员类型** | 静态成员、嵌套类型、全局变量 | 非静态成员(变量/函数) | | **典型用例** | `MyClass::staticVar` `std::cout` | `obj.member` `obj.func()` | | **是否用于指针** | 否 | 否(指针需用 `->`)[^2] | --- #### 四、错误用法示例 ```cpp class Example { public: int instanceVar; static int staticVar; }; // ✅ 正确 int Example::staticVar = 0; // :: 用于静态成员定义 Example obj; obj.instanceVar = 5; // . 用于实例成员 // ❌ 错误 Example::instanceVar = 5; // 错误!非静态成员必须通过对象访问 obj::staticVar = 10; // 错误!实例不能配合 :: ``` > 关键原则: > - 用 `::` 访问**作用内名称**(无需实例) > - 用 `.` 访问**对象的成员**(需实例) --- ### 相关问题 1. 如何在 C++ 中正确使用 `->` 运算符访问指针对象的成员? 2. 静态成员函数与非静态成员函数的调用方式有何本质区别? 3. C++ 中 `using namespace` 声明如何影响作用解析运算符的使用? 4. 在多重继承场景下,作用解析运算符如何解决命名冲突? [^1]: 引用自 C++ 中 .(点号) ::(作用解析运算符) [^2]: 引用自 C++ :各种符号操作符:-> :: : . << >> [^3]: 引用自 c++ 中的::: [^4]: 引用自 C++:::, .->的区别 [^5]: 引用自 C++:::, .->的作用区别?
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