Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

• Глобальная область видимости (global scope). Часть текста, не входящая ни в одну другую область видимости.

• Пространство имен (namespace scope). Именованная область видимости, вложенная в глобальную область видимости или другое пространство имен (раздел 8.7).

• Область видимости класса (class scope). Часть текста, находящаяся в классе (раздел 9.2).

• Локальная область видимости (local scope). Часть текста, заключенная в фигурные скобки, { ... }, в блоке или функции.

• Область видимости инструкции (например, в цикле for).

Основное предназначение области видимости — сохранить локальность имен, чтобы они не пересекались с именами, объявленными в другом месте. Рассмотрим пример.

void f(int x)  // функция f является глобальной;

               // переменная x является локальной в функции f

{

  int z = x+7; // переменная z является локальной

}

int g(int x)   // переменная g является глобальной;

               // переменная x является локальной в функции g

{

  int f = x+2; // переменная f является локальной

  return 2*f;

}

Изобразим это графически.

Здесь переменная x, объявленная в функции f(), отличается от переменной x, объявленной в функции g(). Они не создают недоразумений, потому что принадлежат разным областям видимости: переменная x, объявленная в функции f(), не видна извне функции f(), а переменная x, объявленная в функции g(), не видна извне функции g(). Два противоречащих друг другу объявления в одной и той же области видимости создают коллизию (clash). Аналогично, переменная f объявлена и используется в функции g() и (очевидно) не является функцией f().

Рассмотрим логически эквивалентный, но более реальный пример использования локальной области видимости.

int max(int a, int b) // функция max является глобальной;

                      // а переменные a и b — локальными

{

  return (a>=b) ? a : b;

}

int abs(int a)        // переменная a, не имеющая отношения

                      // к функции max()

{

  return (a<0) ? –a : a;

}

Функции max() и abs() принадлежат стандартной библиотеке, поэтому их не нужно писать самому. Конструкция ?: называется арифметической инструкцией if (arithmetic if), или условным выражением (conditional expression). Значение инструкции (a>=b)?a:b равно a, если a>=b, и b — в противном случае. Условное выражение позволяет не писать длинный код наподобие следующего:

int max(int a, int b) // функция max является глобальной;

                      // а переменные a и b — локальными

{

  int m; // переменная m является локальной

  if (a>=b)

    m = a;

  else

   m = b;

  return m;

}

  Итак, за исключением глобальной области видимости все остальные области видимости обеспечивают локальность имен. В большинстве случаев локальность имени является полезным свойством, поэтому к нему надо стремиться изо всех сил. Когда мы объявляем свои переменные, функции и прочее в функциях, классах, пространствах имен и так далее, то не хотим, чтобы они совпадали с именами, объявленными кем-то другим. Помните: реальные программы содержат многие тысячи именованных сущностей. Для того чтобы сохранить контроль над такими программами, большинство имен должно быть локальными.

Рассмотрим более крупный технический пример, иллюстрирующий ситуацию, в которой имена выходят за пределы области видимости в конце инструкции и блоков (включая тела функций).

// здесь переменные r, i и v не видны

class My_vector {

 vector v;           // переменная v принадлежит области

                          // видимости класса

public:

 int largest()

 {

  int r = 0;              // переменная r является локальной

                          // (минимальное неотрицательное целое число)

  for (int i = 0; i

    r = max(r,abs(v[i])); // переменная i принадлежит

                          // области видимости цикла

                          // здесь переменная i не видна

  return r;

 }

                          // здесь переменная r не видна

}

// здесь переменная v не видна

int x;           // глобальная переменная — избегайте по возможности