面试题：C++中类嵌套类的作用域问题

Question

在C++中，假设有一个外层类Outer，其内部嵌套了一个内层类Inner。请说明Inner类成员函数如何访问Outer类的私有成员？同时，请举例说明Inner类对象的作用域界定在哪些场景下。

Answer 1

Inner类成员函数访问Outer类私有成员

1. 友元关系：可以在Outer类中将Inner类声明为友元类，这样Inner类的成员函数就可以访问Outer类的私有成员。例如：

class Outer {
private:
    int privateMember;
public:
    class Inner;
    friend class Inner;
};

class Outer::Inner {
public:
    void accessOuterPrivate(Outer& outer) {
        outer.privateMember = 42; // 可以访问Outer类的私有成员
    }
};

2. 通过Outer类的公有接口间接访问：Inner类成员函数可以通过调用Outer类的公有成员函数来间接访问Outer类的私有成员。例如：

class Outer {
private:
    int privateMember;
public:
    void setPrivateMember(int value) {
        privateMember = value;
    }
    int getPrivateMember() {
        return privateMember;
    }
    class Inner;
};

class Outer::Inner {
public:
    void accessOuterPrivate(Outer& outer) {
        outer.setPrivateMember(42); // 通过公有接口间接访问私有成员
        int value = outer.getPrivateMember();
    }
};

Inner类对象的作用域界定场景

1. 在Outer类成员函数内：可以直接创建Inner类对象并使用。例如：

class Outer {
public:
    class Inner {
    public:
        void print() {
            std::cout << "Inner class print" << std::endl;
        }
    };
    void createInner() {
        Inner inner;
        inner.print();
    }
};

2. 在Outer类的友元函数或友元类中：例如上述将Inner类声明为Outer类友元类的例子，在Inner类成员函数内可以创建Inner类对象使用。
3. 在全局作用域（需要完整的作用域限定）：如果要在全局作用域创建Inner类对象，需要使用完整的作用域限定。例如：

class Outer {
public:
    class Inner {
    public:
        void print() {
            std::cout << "Inner class print" << std::endl;
        }
    };
};

int main() {
    Outer::Inner inner;
    inner.print();
    return 0;
}