C++编程入门系列之十八（C++程序设计必知：作用域和可见性）

上一讲大概介绍了下UML知识，这一讲开始鸡啄米就要讲讲C++程序设计中必知的一些结构和语法的知识点。这些都是很基础但是很有必要掌握的知识，能够很好的利用这些知识就表示你有一些内功了哦。

这些必知的知识包括作用域、可见性和生存期，还有局部变量、全局变量、类的数据成员、静态成员及友元和数据等。这一讲鸡啄米会给大家详细讲讲作用域和可见性。作用域是用来表示某个标识符在什么范围内有效，可见性是指标识符是否可见，可引用。

1.作用域

作用域是这样一个区域，标识符在程序的这个区域内是有效的。C++的作用域主要有四种：函数原型作用域、块作用域、类作用域和文件作用域。

a.函数原型作用域

函数原型大家还记得吗？比如：void fun(int x);这个语句就是函数原型的声明。函数原型声明中的形参的作用范围就是函数原型作用域。fun函数中形参x有效的范围就在左、右两个括号之间，出了这两个括号，在程序的其他地方都无法引用x。标识符x的作用域就是所谓的函数原型作用域。函数原型如果有形参，声明时一定要有形参的类型说明，但是形参名比如x可以省略，不会对程序有任何影响，一般为了程序可读性好，我们一般都写上一个容易理解的形参名。函数原型作用域是最小的作用域。

b.块作用域

这里说的块就是一对大括号括起来的一段程序，块中声明的标识符在什么范围内有效呢？从标识符声明处到块结束的大括号之间都有效。也就是说块中标识符的作用域就是从标识符声明处开始，到块结束的大括号为止。鸡啄米给大家个例子说明下：

void fun(int x)

{

int a(x); // a的作用域开始

cin>>a;

if (a>0)

{

int b; // b的作用域开始

......

} // b的作用域结束

} // a的作用域结束

在fun的函数体内声明了整型变量a，又在if语句的分支内声明了变量b，a和b都具有块作用域，但是它们的块作用域并不同。a的作用域从其声明处开始，到其所在块的结束处也就是整个函数体结束的地方为止，b的作用域是从b声明处开始到其所在块结束也就是if分支体结束0的地方为止。

c.类作用域

假设有一个类A，A中有一个数据成员x，x在A的所有函数成员中都有效，除非函数成员中也定义了一个名称为x的变量，这样的x就具有类作用域。为什么要排除含有另一个名称也为x的变量的函数成员呢？因为那样的话A的数据成员x在此函数成员被函数成员中的另一个x覆盖，不可见了，关于可见性下面会讲。

函数成员访问的大多数数据成员都具有类作用域。我们一般用a.x的方式访问类A的对象a的数据成员x，这里的x就具有类作用域。

符号“.”用于访问对象的成员，包括函数成员。比如，a.fun(x)用来调用对象a的函数fun。如果ptr是指向类A的一个对象的指针，则访问其数据成员x的方式为ptr->x，访问函数成员的形式如：ptr->fun(x)。

d.文件作用域

如果一个标识符没有在前三种作用域中出现，则它具有文件作用域。这种标识符的作用域从声明处开始，到文件结尾处结束。

鸡啄米举个例子说明下文件作用域：

#include<iostream>

using namespace std;

int i; //文件作用域

int main()

{

i=1;

{ //子块

int i; //块作用域

i=2;

cout<<"i="<<i<<endl; //输出2

}

cout<<"i="<<i; //输出1

return 0;

}

上面的例子中，在main函数之前声明了变量i，i在整个源文件中都有效，即它具有文件作用域。而在子块中也声明一个变量i，这个i具有块作用域。进入main函数后给i赋了初值1，在子块中又声明了一个同名变量i，并赋初值2，第一次输出i时输出i=2，为什么呢？因为子块里具有块作用域的i把外面具有文件作用域的i屏蔽掉了，就是说在子块中，具有文件作用域的i是不可见的。出了子块后，具有块作用域的i就无效了，所以就输出具有文件作用域的i的值i=1。

2.可见性

标识符的可见性是指在程序的某个地方是否是有效的，是否能够被引用被访问。程序运行到某一处时，能够访问的标识符就是在此处可见的标识符。

上面说的四种作用域中，最大的是文件作用域，其次是类作用域，再次是块作用域。它们的包含关系是：



作用域可见性要注意的几点是：

a.我们要引用标识符时，必须先声明标识符。

b.在一个作用域内，不能声明多于一个的同名的标识符。

c.在不同的作用域，并且这些作用域间没有互相包含关系，则可以在其中声明同名标识符，这些同名标识符不会互相影响。

d.如果在有包含关系的作用域中声明了同名标识符，则外层作用域中的标识符在内层作用域中不可见。

我们再来看下文件作用域中的那个例子，此例就是文件作用域中包含了块作用域的例子。在子块之前可以引用具有文件作用域的变量i，此时它是可见的，但是进入子块后，就只能引用具有块作用域的变量i了，这时具有文件作用域的变量i就不可见了，这就是上面d中说的外层的标识符被内层的同名标识符屏蔽，这也叫做同名覆盖。

作用域和可见性的知识还算是比较简单的。鸡啄米相信大家很容易就能够理解。