Заголовки обычно включаются во многие исходные файлы. Это значит, что заголовок должен содержать лишь объявления, которые можно дублировать в нескольких файлах (например, объявления функций, классов и числовых констант).
8.4. Область видимости
Область видимости (scope) — это часть текста программы. Каждое имя объявляется в своей области видимости и является действительным (т.е. находится в области видимости), начиная с точки объявления и заканчивая концом данной области. Рассмотрим пример.
void f()
{
g(); // ошибка: g() не принадлежит (пока) области видимости
}
void g()
{
f(); // OK: функция f() находится в области видимости
}
void h()
{
int x = y; // ошибка: переменная y не принадлежит (пока)
// области видимости
int y = x; // OK: переменная x находится в области видимости
g(); // OK: функция g() находится в области видимости
}
Имена, принадлежащие области видимости, видны из вложенных в нее других областей видимости. Например, вызов функции
f()
находится в области видимости функции
g()
, которая является вложенной в глобальную область видимости. Глобальная область видимости не вкладываются ни в какую другую. Правило, утверждающее, что имя должно быть объявлено до того, как будет использовано, по-прежнему действует, поэтому функция
f()
не может вызывать функцию
g()
.
Существует несколько разновидностей областей видимости, которые можно использовать для управления используемыми именами.
• 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.
