（易错）C++的作用域概念

这不对吧？从一个例子讲起

请读者先仔细观察下面的代码

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int a=8;
if (a<9){
    int b=a;
}
cout<<b;

提问：上面会输出什么？

你心想：这还用问，b=a=8，当然输出8了。

然而，结果却是

b未定义

'b' was not declared in this scope

这不对吧？为什么b是未定义的？这是因为c语言中有作用域的概念。

代码块

c++中用花括号 { } 标识一个代码块, { } 内的所有语句被视为一句语句。在if,while,for等控制语句中经常用到。

块级作用域

c语言规定 { }里新定义的变量，只能在当前{ }里使用 ，即 块级作用域 。

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int a;
    {
        int b;
    }

上面 { } 内的变量b，只能在 { } 里使用。

下面的例子更是典型：

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for(int i=0;i<8;i++){
    continue;
}
cout<<i<<endl;

上面的输出是什么？

答案不是输出9。因为这里的for语句就是一个代码块，在里面新定义的变量只能在for语句中使用。

想让for语句结束后输出变量i，那么变量i必须在for语句之前定义。

下面两种方案是可行的：

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int i;
for(i=0; i<8; i++){
    continue;
}
cout<<i<<endl;

或

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int i=0;
for(; i<8; i++){
    continue;
}
cout<<i<<endl;

作用域遮蔽(Shadowing)

{ } 代码块外部若已定义一个变量，在 { } 里允许对该变量重新定义，且仅在该代码块内失效。

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int a=0;
    {
        float a=5.6;
        cout<<a<<endl;
    }
cout<<a<<endl;

输出 $5.6$ 和 $0$

函数作用域

在自定义函数里定义的普通变量，是局部变量，仅在该函数体内可用。

特别要注意的是，main函数也是函数，在main里定义的变量在自定义函数里是无法直接使用的。

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...
int main(){
    int a=5;
    couta();
    ...
}

void couta(){
    cout<<a<<endl;
}

这里couta函数无法使用a，因为a是main的局部变量。

要想在couta()里使用a，可以在main前初始化a。

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...
int a;

int main(){
    a=5;
    couta();
    ...
}

void couta(){
    cout<<a<<endl;
}

总结

块级作用域 { }，可以简单理解成中央与地方的关系。

{ } 外面的变量相当于是中央文件， { } 内部的变量看作地方法规。中央出台的文件对所有地方省份都生效，各省份可以根据自身情况修改中央文件，或者制定新的法规。地方修改后的中央文件和新法规也仅对该区域生效，不会影响到中央和其他地方省份。

小测

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下面的for循环可以完整输出字符数组strA的所有内容吗？如果不能，请改正。

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...
int i=0,j=0;
char strA[2][6]={"Hello","world"};
for (; i<2; i++){
    for (; j<5; j++){
        cout<<strA[i][j];
    }
}

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下面的语句能不能判断a是不是质数？如果不能，请更正。

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...
int a;
a=11;
for(int i=2; i<2; i++){
    if (a/i==0){
        break;
    }
}
if (i==a){
    cout<<a<<"是质数"<<endl;
}
else{
    cout<<a<<"不是质数"<<endl;
}

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思考下面代码的运行结果：

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...
int a,b,c;
a=3,b=5,c=8;
{
    c=b;
    int b=a;
    cout<<b<<' ';
}
cout<<b<<' ';
cout<<c;