Вложенные классыNested classes

Вложенный класс — класс, объявленный в теле другого класса. Его полное имя вне внешнего класса требует квалификации через ::, как у любого другого имени в пространстве имён. Наличие вложенного класса ничего не говорит о layout объектов в памяти — объект внешнего класса не обязан (и обычно не должен) содержать объект вложенного как поле, если это не объявлено отдельно.A nested class is a class declared inside another class's body. Its full name outside the outer class requires :: qualification, just like any other namespaced name. Having a nested class says nothing about object memory layout — the outer class's object isn't required to (and usually doesn't) contain an object of the nested class as a field unless that's declared separately.

class LinkedList {
    struct Node {              // имеет смысл только в контексте LinkedList// only makes sense in LinkedList's context
        int value;
        Node* next = nullptr;
    };
    Node* head = nullptr;
public:
    void push_front(int v) { head = new Node{v, head}; }
};

// вне LinkedList: LinkedList::Node — доступно, только если Node сделан public// outside LinkedList: LinkedList::Node — accessible only if Node is made public

Имя вложенного класса без квалификации видно только внутри тела внешнего класса — снаружи требуется Outer::Inner. Уровень доступа (public/protected/private) вложенного класса контролирует именно это — может ли внешний код вообще ссылаться на имя Outer::Inner, независимо от прав доступа к членам самого Inner.A nested class's unqualified name is visible only inside the outer class's body — outside, Outer::Inner is required. The nested class's access level (public/protected/private) controls exactly that — whether outside code can reference the name Outer::Inner at all, independent of access rights to Inner's own members.

class Parser {
private:
    struct Token { std::string text; int line; };   // private вложенный класс// a private nested class
    std::vector<Token> tokens;   // внутри Parser имя Token видно без квалификации// inside Parser the name Token is visible unqualified
public:
    size_t tokenCount() const { return tokens.size(); }
};

// Parser::Token t; — ошибка компиляции: Token приватен, внешний код не может даже назвать этот тип// Parser::Token t; — compile error: Token is private, outside code can't even name this type

Методы вложенного класса имеют доступ к private static-членам внешнего класса (и наоборот — внешний класс имеет доступ к private-членам вложенного). Это единственная привилегия, которую вложенность даёт помимо пространства имён — в остальном вложенный класс не имеет никакого особого доступа к нестатическим полям конкретного объекта внешнего класса, потому что у него просто нет неявной ссылки на такой объект.A nested class's methods have access to the outer class's private static members (and vice versa — the outer class has access to the nested class's private members). This is the one privilege nesting grants beyond namespacing — otherwise, a nested class has no special access to any specific outer-class object's non-static fields, because it simply has no implicit reference to such an object.

class ConnectionPool {
    static inline int active_count = 0;   // private static — счётчик на весь класс// private static — a counter for the whole class

    class Connection {
    public:
        Connection() { active_count++; }    // доступ к private static внешнего класса — разрешён// access to the outer class's private static — allowed
        ~Connection() { active_count--; }
    };
public:
    static int activeCount() { return active_count; }
};

Обратная сторона: Connection внутри ConnectionPool не получает никакого автоматического доступа к конкретному объекту ConnectionPool — если такой доступ нужен, вложенный класс должен явно хранить указатель/ссылку на внешний объект как обычное поле, точно так же, как это делал бы любой независимый класс.The flip side: Connection inside ConnectionPool gets no automatic access to any specific ConnectionPool object — if that access is needed, the nested class must explicitly store a pointer/reference to the outer object as an ordinary field, exactly as any unrelated class would.

• cppreference — Nested classes