CppPrimer读书笔记-变量作用域

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程序中有些名字指向了多个对象, 这些同名对象通过作用域, 对这个名字宣誓不同时期的主权; 而某个对象特定的作用域, 也刻画了这个变量的创造与销毁的历程, 所以作用域就好像”心中的道德律, 或者头顶的星空”一样.

顺便说下, 菜鸟教程下方的笔记一定要看, 都是高手之言!

参考

作用域是什么? 作用域用于划分什么?

《C++ Primer第五版》pp184提到, 块构成一个新的作用域. 那么答案很明显了, 其实作用域就是一个个”块”, 常见的块就是”大括号里面包起来的部分”, 所以我们可以粗浅的理解为, 作用域就是有大括号里面包起来的部分. 实际上作用域不仅如此, 这里的”块”不仅仅指大括号内部的, “大括号”前的小括号, (像是函数形参表, loops的stmts部分)也要算进去, 因为他们都参与了内部的运算, 于是我们可以简单的统一一下, 尽管还是很粗暴:

作用域是大括号中的部分, 以及它所从属的小括号中的区域.

作用域主要的作用是, 划分同名变量对这个名字的使用权, 规定这个名字的使用期限. 一般来说, 程序中尽量不要出现同名变量比较好, 需要使用的临时变量, 按照特定的规则对其命名即可. 但是这件事的弊端也很明显, 就是名字不够用, 需要加入大量”辅助阅读”的”前缀后缀”来命名变量, 那么很多事情就可以预见了, 像之前提到的, “拉布拉多_Eq”, “京巴犬_Eq”,”金毛败犬_Eq”这样的情况就会出现(当然这是接口封装抽象不足的问题, 但很多时候名字不够用, 恰恰就反映出抽象不足的特点.)

举例子, 《C++ Primer第五版》pp184(英文版对应pp204)
中提到, “函数最外层作用域中的局部变量也不能使用与函数形参一样的名字”, 这点就很好理解了, 因为他们同属于一个作用域”函数最外层”这个作用域, 自然不能同名.

注意, 一个函数可以有内作用域(不止最外面那个), 外作用域和内作用域是不同的, 这时候就可以同名了, 具体见这里和这里

全局变量 & 局部变量 & 临时变量

随便说一下, 有的小伙伴老在一些很奇怪的地方犯迷糊, 指明一些误区:

main里面定义的变量不是全局变量

main里面定义的变量是局部变量, 因为main也是函数, 只是程序从main这边进入而已. 很多小伙伴们认为, 程序运行时直接从main开始, 这点不错, 但是不够严谨, 如果这么说,那么”预加载”为什么不放在main函数里面呢? 严谨的说法在此处:搜索-静态存储期

也就是程序是在先完成对”全局变量”的定义(初始化)之后, 再进入main函数的, 这说明全局变量一定在main函数外部.看起来, 有的小伙伴们把main神圣化了(我们从上面那个链接可以看出main函数的确地位尊贵不可亵玩, 但还是比不了静态存储区的全局变量的)

为什么全局变量一定要在所有函数定义前声明

全局变量不一定”全局”,其作用域起点在他自己被定义的地方.

全局变量在main之前就被放在存储区中, 之所以成为全局变量是因为”没人敢杀”, 直到程序结束前谁都无权销毁全局变量, 而不是因为在”全局”都能起作用, 但是它并不能影响在它定义之前的代码,比如这个例子全局变量定义在函数后边, 这里编译会报错, 找不到全局变量a, 理由很简单, 因为这个时候a还没有定义, 编译器看到我们使用一个没有定义的变量当然会报错.

有的小伙伴再问, 程序运行不是从main开始的吗? 就算是”先定义全局变量, 再从main开始, 再到各个函数”, 此时全局变量a应该早就定义完成了呀?说清楚一点, 他的理解是这样的:

执行-看到函数(跳过)-看到全局变量(放到静态区)-看到main(开始执行)-执行-好了

这里误区非常多(我自己可能也有很多误区), 简单说一点, 就是编译器的编译过程是从上到下, 并且依次检查你各个变量的使用情况的, (因为已经读到了函数定义部分, 编译器觉得要认真起来了, 于是)函数体中使用未声明的变量它看到后直接找静态区(看下是不是使用了全局变量), 静态区里面有那就OK, 没有的话就'::a' has not been declared直接报错未声明变量, 这么说来, 在全局变量还没有被读到并定义时, 编译器报错也是理所当然.

事实上, C语言比C++在此处更加严厉, C语言是连同函数都必须前文声明的, 如果函数A定义在后面, 然后定义在前面的函数B调用了A, 那么必须在B之前写一遍A的声明, 具体见这里(我隐约觉得C语言可能连函数也放在静态区之中了??)

变量与函数的声明有什么好处

尽管如此, 对付这种情况我们也有办法,就是把全局变量放在最前面进行声明, 但更好的办法则是, 写一个声明符号extern表示这个变量我只是声明而不是定义.

请看函数的声明和变量的声明

(注意一个细节, 除了函数原型以外, 声明必须给我都加extern, 因为比如int a;这种语句, 即可以认为是定义而没有初始化, 也可以认为是”省略了extern的变量声明”, 这点细节很容易产生歧义, 请注意!)

这句话讲的很好, “所谓声明（Declaration），就是告诉编译器我要使用这个函数，你现在没有找到它的定义不要紧，请不要报错，稍后我会把定义补上。”

连编译器都需要定心丸, 又何况人呢?

局部变量的”隐藏”功能

引用迷途羔羊的话,”当变量间出现重名的情况下，作用域小的屏蔽作用域大的”, 说不好听就是强龙难压地头蛇, 但我觉得也可以理解为全局变量比较通情达理, 给短命的局部变量一个舞台, 不多提

“临时变量” 是什么

其实《C++ Primer第五版》并没有提到”临时变量”, 我个人愿意把”临时变量”分到pp184中”局部对象”的”自动对象”一类. 其实按照”作用域就是大括号+小括号中的代码块”这种粗暴的理解方式的话, 那么”临时变量”就是一些”小块”(比如loops中)的局部变量, 但有人觉得一定是函数中的变量才叫局部变量, 这个就仁者见仁了, 都差不多.

局部静态变量

当前时间(2019年9月18日18:08:27), 明天写, 手指快打断了.