Тема: Встраивание и перегрузка функций.

Содержание

Тема 2.1.2 Область видимости. Аргументы по умолчанию

Лекция № 10 (2часа)

Тема: Область видимости идентификатора. Локальные и глобальные переменные. Аргументы по умолчанию.

Область видимости

Каждый идентификатор в программе имеет атрибуты, включающие область видимости (действия), класс памяти и компоновку. Остановимся пока на области видимости идентификатора.

Областью видимости идентификатора называется область программы, в которой на данный идентификатор можно сослаться.

На некоторые идентификаторы можно сослаться в любом месте программы, тогда как на другие - только в определенных ее частях.

Например, когда мы объявляем переменную в блоке, на нее можно ссылаться только в этом блоке или в блоке, вложенном в этот блок.

// ... { int val1 = 0; // ... for(int i = 0; i<10; i++) { int k = 0; // ... if (i%2) { val1 += i; k++; } // (if) // ... } // (for) cout << val1 << '\t' << k << '\n'; /* ошибка: переменная k вне области видимости*/ } // переменная val1 вне области видимости

 

Существуют четыре области видимости идентификатора: область видимости - функция, область видимости - файл, область видимости - блок, и область видимости - прототип функции.

Идентификатор, объявленный вне любой функции (на внешнем уровне), имеет область видимости файл. Такой идентификатор "известен" всем функциям от точки его объявления до конца файла. Переменные, объявления функций и прототипы функций, находящиеся вне функции - все имеют областью видимости файл.

Переменные, объявленные вне функции называются глобальными переменными.

Метки (идентификаторы с последующим двоеточием, например, start:) - единственные идентификаторы, имеющие областью видимости функцию. Метки можно использовать всюду в функции, в которой они появились, но на них нельзя ссылаться вне тела функции. Метки используются в структурах switch (как метки case) и в операторах goto. Метки - относятся к тем деталям реализации, которые функции "прячут" друг от друга. Это сокрытие - один из наиболее фундаментальных принципов разработки хорошего программного обеспечения.

Идентификаторы, объявленные внутри блока (на внутреннем уровне) имеют областью видимости блок. Область видимости блок начинается объявлением идентификатора и заканчивается конечной правой фигурной скобкой блока.

Переменные, имеющие областью видимости блок, называются локальными переменными

Переменные, объявленные в описаниях функций, имеют областью видимости блок так же, как и параметры функции, и являются локальными переменными. Любой блок может содержать объявления переменных. Если блоки вложены и идентификатор во внешнем блоке имеет такое же имя, как идентификатор во внутреннем блоке, идентификатор внешнего блока "невидим" (скрыт) до момента завершения работы внутреннего блока. Это означает, что пока выполняется внутренний блок, он видит значение своих собственных локальных идентификаторов, а не значения идентификаторов с идентичными именами в охватывающем блоке.

Рассмотрим это на примере.

{	//внешний блок
int a = 2,	//объявление и инициализация переменной a
cout << a << '\n';	// выводит на экран 2
{	// вход во внутренний блок
int a = 7,	// переменная а из внутреннего блока
int s = a;	//объявление и инициализация переменной s
cout << "s=" << s;	//выводит на экран s=7
cout << "a=" << a << '\n';	//выводит на экран a=7
}	//выход из внутреннего блока
cout << ++a << '\n';	// выводит на экран 3
cout << s << '\n';	//ошибка компиляции: переменная s не объявлена
}	//выход из внутреннего блока

Внутренние блоки могут быть вложены на произвольную глубину, определенную ограничениями системы.

Единственными идентификаторами с областью видимости прототип функции являются те, которые используются в списке параметров прототипа функции. Прототипы функций не требуют имен в списке параметров - требуются только типы. Если в списке параметров прототипа функции используется имя, компилятор это имя игнорирует. Идентификаторы, используемые в прототипе функции, можно повторно использовать где угодно в программе, не опасаясь двусмысленности.

Аргументы по умолчанию

Формальному параметру функции может быть задан аргумент по умолчанию (default argument). Обычно это константа, которая часто встречается при вызове функции. Использование аргумента по умолчанию позволяет не писать его значение при каждом вызове. Следующая функция вычисления степени целого числа демонстрирует сказанное:

int sqr_or_power(int n, int k = 2) //k = 2 по умолчанию { if (k == 2) return (n * n) ; else return pow(n,k) ; }

Здесь предполагается, что чаще всего эта функция применяется для вычисления значения квадрата целого числа n . Вызовы этой функции могут выглядеть следующим образом:

sqr_or_power(i + 5); //вычислит (i + 5) * (i + 5) sqr_or_power (i + 5, 3); //вычислит (i + 5) в кубе

Обратите внимание, что в первом случае при вызове функции sqr_or_power указан только один параметр, поэтому второму параметру автоматически присвоится значение 2, так как он объявлен по умолчанию равным 2. Только несколько последних параметров функции могут иметь значения по умолчанию:

void foot (int i, int j = 7) ; //допустимо void foot (int i, int j = 2, int k) ; //недопустимо void foot (int i, int j = 3, int k = 7) ; //допустимо void foot (int i = 1, int j = 2, int k = 3); //допустимо void foot (int i=- 3, int j); //недопустимо

То есть аргументами по умолчанию могут быть аргументы, начиная с правого конца списка параметров функции и далее последовательно слева направо без перерывов. Во втором примере недопустимое использование параметров по умолчанию, так как крайний правый параметр не является параметром по умолчанию,а следующий за ним параметр при движении справа налево пытаемся объявить как параметр по умолчанию - получаем разрыв,а это недопустимо. Похожая ситуация наблюдается и в последнем примере - также разрыв параметров по умолчанию. Использование аргументов по умолчанию, как и многих других возможностей по умолчанию, позволяет уменьшить труд программистов по набиранию текста программы.

 

Лекция № 11 (2часа)