C++ 作用域

Posted 2022-12-02 zjc010124

标识符的作用域

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一、作用域的定义

作用域是一个标识符在程序正文中有效的区域，即定义的变量可以被应用的有效区域。

二、作用域的分类

1.函数原型作用域

函数原型作用域是C++程序中最小的作用域。在函数原型声明时形式参数的作用范围就是函数原型作用域。

例如，对于如下函数声明：

double area (double radius);

标识符radius的作用范围就在函数area形参列表的左右括号之间，在程序的其他地方不能引用这个标识符。从这里就可看出，radius的作用域称为函数原型作用域。

2.局部作用域

首先，我们看到书上的例子

void fun(int a)
    int b=a;
    cin>>b;
    if(b>0)
        int c;
        ...
    

在这个函数中，形参列表里声明了形参a，在函数体内声明了变量b，并用a的值初始化b。接下来，在if语句内，又声明了变量c。a，b和c都具有局部作用域，只是它们分别属于不同的局部作用域。

形参的作用域：从形参列表中的声明开始，到整个函数体结束之处为止。

函数体内声明变量的作用域：从声明处开始，一直到声明所在的块结束的大括号为止。

看了书上的例子后，再看以下的示例：

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()

  // 局部变量声明
  int a, b;
  int c;
 
  // 实际初始化
  a = 10;
  b = 20;
  c = a + b;
 
  cout << c;
 
  return 0;

运行结果如图。

3.类作用域

对于类X的某成员m的，它具有类作用域。访问m的方式有如下3种：

（1）如果X中没有声明同名的局部作用域标识符，那么可以直接访问m。

Student student;
student.show();

（2）使用x.m或X::m。这是访问对象成员的最基本方法。注意，X::m的方式用于访问类的静态成员。

void Student::show()
cout<<Student::name<<endl;

（3）使用ptr->m，其中ptr为指向X类的一个对象的指针。

Student *student = new Student();
student->show();

4.命名空间作用域

命名空间的语法形式：

namespace 命名空间名（
    命名空间名内的各种声明
）

使用方法：using语句

using 命名空间名::标识符名;
using namespace 命名空间名;

第一种，使得在当前作用域中可以直接引用该标识符，不能使用命名空间内的其他标识符；

第二种则可以直接引用该命名空间内的任何标识符。

命名空间的嵌套：

namespace OuterNs
    namespace InnerNs
        class SomeClass(...);
    

想要引用其中的SomeClass类十分复杂，需要使用OuterNs::InnerNs::SomeClass的语法形式。

三、实例验证

1.实验目的：用实验证明该知识点的使用

2.实验过程：

#include <iostream>
using namespace std;
int i;                           //在全局命名空间中的全局变量
namespace Ns
    int j;                       //在Ns命名空间中的全局变量

int main()
    i=5;                         //为全局变量i赋值
    Ns::j=6;                     //为全局变量j赋值
    
        using namespace Ns;      //使当前块中可以直接引用Ns命名空间的标识符
        int i;                   //局部变量，局部作用域
        i=7;
        cout<<"i="<<i<<endl;     //测试
        cout<<"j="<<j<<endl;     //测试
    
    cout<<"i="<<i<<endl;         //测试
    return 0;

运行结果：

结果分析：

代码中，变量 i 具有命名空间作用域，它属于全局命名空间，有效范围直到文件尾。在主函数开始处给 i 赋初值5，接下来又声明了同名变量并赋初值7。第一次输出的结果是7，这是因为具有局部作用域的变量 i 把具有命名空间作用域的 i 隐藏了，于是具有命名空间作用域的 i 变得不可见。

直到第一个块运行结束，输出的 i 的值为7，这说明具有局部作用域的 i 不在有效范围之内了，现在处在有效范围内的变量只有具有命名空间作用域的那个变量。

而对于j，它具有命名空间作用域，它被声明在命名空间 Ns 中，在主函数中通过 Ns::j 的方式引用，为其赋值，接下来在块中，通过 using namespace Ns 使得该命名空间的标识符可以在该块中被直接引用，因此输出时可以直接使用标识符 j 。