第2章 函數(shù)和作用

第2章函數(shù)的定義當(dāng)設(shè)計(jì)較大程序時(shí)，通常需要用若干個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的功能，而每一個(gè)模塊自成結(jié)構(gòu)，用來解決一些子問題。這種能完成某一獨(dú)立功能的子程序模塊，在C++中成為函數(shù)?？梢?，函數(shù)是實(shí)現(xiàn)模塊化程序的基本單位。事實(shí)上，函數(shù)還能體現(xiàn)代碼重用的思想，因?yàn)橐粋€(gè)函數(shù)可以在同一個(gè)程序中被多次調(diào)用或在多個(gè)程序中被調(diào)用。第2章函數(shù)和作用域2.1函數(shù)定義和調(diào)用2.2C++函數(shù)特性2.3作用域和存儲(chǔ)類型2.4名稱空間2.1函數(shù)定義和調(diào)用2.1.1函數(shù)定義C++的任何一個(gè)程序都可由一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)子函數(shù)組合而成。主函數(shù)可以調(diào)用子函數(shù)，子函數(shù)還可以調(diào)用其他子函數(shù)。C++規(guī)定主函數(shù)名必須是main，而其他函數(shù)可以是庫函數(shù)或自定義函數(shù)。（1）主函數(shù)main不僅是程序的入口函數(shù)，而且與其他函數(shù)相比較還有許多使用上的限制。例如，它不能被其他函數(shù)調(diào)用，不能用inline和static來說明等。（2）庫函數(shù)，又稱標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，是ANSI/ISOC++編譯系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)先定義好的函數(shù)，程序設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要，直接使用這類函數(shù)，而不必重新定義。調(diào)用時(shí)，必須在程序中包含相應(yīng)的頭文件，并指明使用名稱空間std。2.1函數(shù)定義和調(diào)用

（3）自定義函數(shù)是用戶根據(jù)程序的需要，將某一個(gè)功能相對獨(dú)立的程序定義成的一個(gè)函數(shù)，或?qū)⒔鉀Q某個(gè)問題的算法用一個(gè)函數(shù)來組織。

與變量的使用規(guī)則相同，在C++程序中一定要先說明和定義函數(shù)，然后才能調(diào)用函數(shù)。C++中每一個(gè)函數(shù)的定義都是由4個(gè)部分組成的，即函數(shù)名、函數(shù)類型、形式參數(shù)表和函數(shù)體，其定義的格式如下：

<函數(shù)類型><函數(shù)名>(<形式參數(shù)表>){ <若干語句>}函數(shù)體2.1.1函數(shù)定義其中，函數(shù)名應(yīng)是一個(gè)合法有效的C++標(biāo)識(shí)符；函數(shù)頭的形式參數(shù)又簡稱為形參。參數(shù)表中的每一個(gè)形參都是由形參的數(shù)據(jù)類型和形參名來構(gòu)成，根據(jù)上述定義格式，可以編寫一個(gè)函數(shù)sum，如圖2.1所示，注意它們的書寫規(guī)范。intsum(intx,inty){intz=x+y;returnz;}對齊函數(shù)頭函數(shù)體縮進(jìn)函數(shù)類型函數(shù)名形參圖2.1定義一個(gè)函數(shù)sum2.1.1函數(shù)定義需要說明的是：(1)C/C++不允許在一個(gè)函數(shù)體中再定義函數(shù)，即禁止嵌套定義，但允許嵌套調(diào)用。(2)函數(shù)體也可不含有任何語句，這樣的函數(shù)稱為空函數(shù)，它僅為程序結(jié)構(gòu)而設(shè)定，本身沒有任何操作。(3)函數(shù)類型決定了函數(shù)所需要的返回值類型，它可以是除數(shù)組類型之外的任何有效的C++數(shù)據(jù)類型，包括引用、指針等。2.1.1函數(shù)定義(4)若函數(shù)類型為void時(shí)，則表示該函數(shù)沒有返回值。但仍然可以在函數(shù)體中使用return語句“return

;”，此時(shí)可將“return;”語句理解為是函數(shù)體花括號(hào)“}”的作用，當(dāng)流程遇到函數(shù)體的“}”時(shí)，函數(shù)調(diào)用結(jié)束，控制權(quán)返回給主調(diào)函數(shù)。例如： voidf1(inta) { if(a>10)

return; //return;一旦執(zhí)行，后面的語句不再被執(zhí)行

… }當(dāng)a>10條件滿足時(shí)，“return;”語句將控制權(quán)返回給主調(diào)函數(shù)。2.1.2函數(shù)的調(diào)用和聲明1.函數(shù)的實(shí)參和形參定義一個(gè)函數(shù)就是為了以后的調(diào)用。調(diào)用函數(shù)時(shí)，先寫函數(shù)名，然后緊跟括號(hào)，括號(hào)里是實(shí)際調(diào)用該函數(shù)時(shí)所給定的參數(shù)，稱為實(shí)際參數(shù)，簡稱實(shí)參，并與形參相對應(yīng)。要注意形參和實(shí)參的區(qū)別：(1)從模塊概念來說，形參是函數(shù)的接口，是存在于函數(shù)內(nèi)部的變量。而實(shí)參是存在于函數(shù)外部的變量。它們不是同一個(gè)實(shí)體，也就是說，形參變量和實(shí)參變量所對應(yīng)的內(nèi)存空間不是同一個(gè)內(nèi)存空間。(2)按函數(shù)定義時(shí)所指定的形參類型，實(shí)參除變量外還可以是數(shù)值或表達(dá)式等，而形參只能是變量。(3)形參在函數(shù)調(diào)用之前是不存在的，只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，函數(shù)中的形參才會(huì)被分配內(nèi)存空間，然后執(zhí)行函數(shù)體中的語句，而當(dāng)調(diào)用結(jié)束后，形參所占的內(nèi)存空間又會(huì)被釋放。2.1.2函數(shù)的調(diào)用和聲明2.函數(shù)的調(diào)用函數(shù)調(diào)用的一般格式為：

<函數(shù)名>(<實(shí)參表>)；調(diào)用函數(shù)時(shí)要注意：實(shí)參與形參的個(gè)數(shù)應(yīng)相等，類型應(yīng)一致，且按順序?qū)?yīng)，一一傳遞數(shù)據(jù)。

例如，下面的示例用來輸出一個(gè)三角形的圖案。2.1.2函數(shù)的調(diào)用和聲明

[例Ex_Call]函數(shù)的調(diào)用#include<iostream>usingnamespacestd;voidprintline(charch,intn){ for(inti=0;i<n;i++) cout<<ch; cout<<endl; }intmain(){ introw=5; for(inti=0;i<row;i++)

printline('*',i+1); //A return0; }

2.1.2函數(shù)的調(diào)用和聲明程序運(yùn)行的結(jié)果如下：代碼中，main函數(shù)的for循環(huán)語句共調(diào)用了5次printline函數(shù)(A句)，每次調(diào)用時(shí)因?qū)崊+1值不斷改變，從而使函數(shù)printline打印出來的星號(hào)個(gè)數(shù)也隨之改變。

2.1.2函數(shù)的調(diào)用和聲明3.函數(shù)的聲明由于前面函數(shù)printline的定義代碼是放在main函數(shù)中調(diào)用語句A之前，因而A語句執(zhí)行不會(huì)有問題。但若將函數(shù)printline的定義代碼放在調(diào)用語句A之后，即函數(shù)定義在后，而調(diào)用在前，就會(huì)產(chǎn)生“printline標(biāo)識(shí)符未定義”的編譯錯(cuò)誤。此時(shí)必須在調(diào)用前進(jìn)行函數(shù)聲明。2.1.2函數(shù)的聲明聲明一個(gè)函數(shù)按下列格式進(jìn)行：

<函數(shù)類型><函數(shù)名>(<形參表>);可見，函數(shù)聲明的格式是在函數(shù)頭的后面加上分號(hào)“；”。但要注意，函數(shù)聲明的內(nèi)容應(yīng)和函數(shù)的定義應(yīng)相同。例如，對于前面sum函數(shù)和最后一個(gè)printline函數(shù)可有如下聲明： intsum(intx,inty); voidprintline(charch,intn);2.1.3值傳遞函數(shù)的調(diào)用實(shí)質(zhì)上就是參數(shù)傳遞，在C++中，函數(shù)的參數(shù)傳遞有兩種方式，一是按值傳遞，二是地址傳遞或引用傳遞。這里先來說明按值傳遞的參數(shù)傳遞方法，地址傳遞或引用傳遞在以后來討論。當(dāng)函數(shù)的形參定義成一般變量時(shí)，如前面printline和sum函數(shù)的形參都是一般變量，此時(shí)函數(shù)的參數(shù)傳遞就是按值傳遞方式，簡稱值傳遞，是指當(dāng)一個(gè)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，C++根據(jù)實(shí)參和形參的對應(yīng)關(guān)系將實(shí)際參數(shù)的值一一傳遞給形參，供函數(shù)執(zhí)行時(shí)使用。2.1.3值傳遞值傳遞的特點(diǎn)是：(1)若實(shí)參指定是一般變量，則傳遞的是實(shí)參變量的值而不是實(shí)參變量的地址。(2)在執(zhí)行函數(shù)代碼時(shí)，由于對實(shí)參數(shù)據(jù)的操作最終是在形參的內(nèi)存空間中進(jìn)行，因此形參值的改變只是改變了形參的內(nèi)存空間存儲(chǔ)的值，而不會(huì)改變實(shí)參變量所對應(yīng)的內(nèi)存空間的值。也就是說，即使形參的值在函數(shù)中發(fā)生了變化，函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，實(shí)參的值不會(huì)受到影響。例如：2.1.3值傳遞[例Ex_SwapValue]交換函數(shù)兩個(gè)參數(shù)的值。#include<iostream>usingnamespacestd;voidswap(floatx,floaty);

//函數(shù)原型說明intmain(){ floata=20,b=40; cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<"\n";

swap(a,b);

//函數(shù)調(diào)用 cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<"\n"; return0;}voidswap(floatx,floaty)

//函數(shù)定義{ floattemp; temp=x;x=y;y=temp; cout<<"x="<<x<<",y="<<y<<"\n";}2.1.3值傳遞程序的運(yùn)行結(jié)果為：可以看出，雖然函數(shù)swap中交換了兩個(gè)形參x和y的值，但交換的結(jié)果并不能改變實(shí)參的值，所以調(diào)用該函數(shù)后，變量a和b的值仍然為原來的值。2.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值在C++中，允許在函數(shù)的聲明或定義時(shí)給一個(gè)或多個(gè)參數(shù)指定默認(rèn)值。這樣在調(diào)用時(shí)，可以不給出實(shí)際參數(shù)，而按指定的默認(rèn)值進(jìn)行工作。例如：

voiddelay(intloops=1000)//函數(shù)定義，1000為形參loops的默認(rèn)值 { if(0==loops)return; for(inti=0;i<loops;i++);//空循環(huán)，起延時(shí)作用 }2.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值這樣，當(dāng)有調(diào)用delay()； //和delay(1000)等效程序就會(huì)自動(dòng)將loops當(dāng)作成1000的默認(rèn)值來進(jìn)行處理。當(dāng)然，也可在函數(shù)調(diào)用時(shí)指定相應(yīng)的實(shí)際的參數(shù)值，例如：delay(2000); //形參loops的值為20002.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值在設(shè)置函數(shù)的默認(rèn)形參值時(shí)要注意：(1)當(dāng)函數(shù)既有原型聲明又有定義時(shí)，默認(rèn)參數(shù)只能在原型聲明中指定，而不能在函數(shù)定義中指定。例如： voiddelay(intloops); //函數(shù)原型聲明 //… voiddelay(intloops=1000)//錯(cuò)誤：此時(shí)不能函數(shù)定義中指定默認(rèn)參數(shù) { //… }2.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值(2)當(dāng)一個(gè)函數(shù)中需要有多個(gè)默認(rèn)參數(shù)時(shí)，則形參分布中，默認(rèn)參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格從右到左逐次定義和指定，中間不能跳開。例如： voiddisplay(inta,intb,intc=3); //合法 voiddisplay(inta,intb=2,intc=3);//合法 voiddisplay(inta=1,intb=2,intc=3); //合法：可以對所有的參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值 voiddisplay(inta,intb=2,intc);//錯(cuò)誤：默認(rèn)參數(shù)應(yīng)從最右邊開始 voiddisplay(inta=1,intb=2,intc); //錯(cuò)誤：默認(rèn)參數(shù)應(yīng)從最右邊開始 voiddisplay(inta=1,intb,intc=3);//錯(cuò)誤：多個(gè)默認(rèn)參數(shù)中間不能有非默認(rèn)參數(shù)2.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值(3)當(dāng)帶有默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)按從左到右的順序?qū)?shí)參與形參結(jié)合。當(dāng)實(shí)參的數(shù)目不足時(shí)，系統(tǒng)將按同樣的順序用聲明或定義中的默認(rèn)值來補(bǔ)齊所缺少的參數(shù)。例如：2.1.4函數(shù)的默認(rèn)形參值[例Ex_Default]在函數(shù)定義中設(shè)置多個(gè)默認(rèn)參數(shù)#include<iostream>usingnamespacestd;voiddisplay(inta,intb=2,intc=3)//在函數(shù)定義中設(shè)置默認(rèn)參數(shù){ cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<",c="<<c<<"\n";}intmain(){

display(1); display(1,5); display(1,7,9); return0;}程序的運(yùn)行結(jié)果為：2.2C++函數(shù)特性

在C++中，函數(shù)還有：嵌套調(diào)用、重載、內(nèi)聯(lián)調(diào)用以及遞歸調(diào)用等特性，相應(yīng)的函數(shù)被稱為嵌套函數(shù)、重載函數(shù)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)和遞歸調(diào)用等。2.2C++函數(shù)特性

函數(shù)重載（overloaded）是C++對C的擴(kuò)展，它允許多個(gè)同名的函數(shù)存在，但同名的各個(gè)函數(shù)的形參必須有區(qū)別：要么形參的個(gè)數(shù)不同；要么形參的個(gè)數(shù)相同，但參數(shù)類型有所不同。優(yōu)點(diǎn)：代碼中使用函數(shù)的重載，不僅方便函數(shù)名的記憶，而且更主要的是完善了同一個(gè)函數(shù)的代碼功能，給調(diào)用帶來了許多方便。下例程序中即是各種形式的sum函數(shù)都稱為sum的重載函數(shù)。

2.2C++函數(shù)特性【例Ex_OverLoad】編程求兩個(gè)或三個(gè)操作數(shù)之和#include<iostream.h>

intsum(intx,inty);intsum(intx,inty,intz);doublesum(doublex,doubley);doublesum(doublex,doubley,doublez);

//聲明4個(gè)同名的函數(shù)intmain(){ cout<<sum(2,5)<<endl; //結(jié)果為7 cout<<sum(2,5,7)<<endl; //結(jié)果為14 cout<<sum(1.2,5.0,7.5)<<endl;//結(jié)果為13.7 return0;}程序的運(yùn)行結(jié)果為：

2.2C++函數(shù)特性intsum(intx,inty){ returnx+y; }intsum(intx,inty,intz){ returnx+y+z; }doublesum(doublex,doubley){ returnx+y; }doublesum(doublex,doubley,doublez){ returnx+y+z; }程序運(yùn)行結(jié)果如下：2.2C++函數(shù)特性需要說明的是：（1）重載函數(shù)必須具有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或不同的參數(shù)類型，若只有返回值的類型不同是不行的。例如：voidfun(inta,intb); intfun(inta,intb);是錯(cuò)誤的。因?yàn)槿绻泻瘮?shù)調(diào)用fun(2,3)時(shí)，編譯器無法準(zhǔn)確地確定應(yīng)調(diào)用哪一個(gè)函數(shù)。（2）當(dāng)函數(shù)的重載帶有默認(rèn)參數(shù)時(shí)，也要應(yīng)該注意避免上述的二義性情況。例如：intfun(inta,intb=0);intfun(inta);是錯(cuò)誤的。因?yàn)槿绻泻瘮?shù)調(diào)用fun(2)時(shí)，編譯器也是無法準(zhǔn)確地確定應(yīng)調(diào)用哪一個(gè)函數(shù)。2.2.2函數(shù)嵌套調(diào)用C++允許在函數(shù)中再調(diào)用其他函數(shù)，這種調(diào)用稱為函數(shù)的嵌套調(diào)用。

[例Ex_Root]函數(shù)嵌套調(diào)用：求解一元二次方程的根。（見書35頁）本例main函數(shù)中調(diào)用了root函數(shù)，root函數(shù)中又調(diào)用了sdelta和print函數(shù)，而sdelta函數(shù)還調(diào)用了cmath頭文件定義的庫函數(shù)sqrt(求平方根)和fabs(求浮點(diǎn)數(shù)的絕對值)。它們的調(diào)用關(guān)系如圖2.2所示。main函數(shù)root函數(shù)sdelta函數(shù)fabs庫函數(shù)print函數(shù)sqrt庫函數(shù)圖2.2例Ex_Root中的各函數(shù)調(diào)用的關(guān)系2.2.3遞歸函數(shù)C++允許在調(diào)用一個(gè)函數(shù)的過程中出現(xiàn)直接地或間接地調(diào)用函數(shù)本身，這種情況稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。遞歸(Recursion)是一種常用的程序方法(算法)，相應(yīng)的函數(shù)稱為遞歸函數(shù)例如，用遞歸函數(shù)編程求n的階乘n!。n!=n*(n-1)*(n-2)*...*2*1。它也可用下式表示：由于n!和(n-1)!都是同一個(gè)問題的求解，因此可將n!用遞歸函數(shù)longfactorial(intn)來描述，程序代碼如下：

2.2.3遞歸函數(shù)[例Ex_Factorial]編程求n的階乘n!#include<iostream>usingnamespacestd;longfactorial(intn);intmain(){ cout<<factorial(4)<<endl; //結(jié)果為24 return0;}

longfactorial(intn){ longresult=0; if(0==n) result=1; else result=n*factorial(n-1); //進(jìn)行自身調(diào)用 returnresult;}1.5.4函數(shù)的遞歸調(diào)用程序運(yùn)行結(jié)果如下：24下面來分析main函數(shù)中“factorial(4);”語句的執(zhí)行過程，這一過程用圖1.8來表示：見書（p36)2.2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)在程序的執(zhí)行過程中，調(diào)用函數(shù)時(shí)首先需要保存主調(diào)函數(shù)的現(xiàn)場和返回地址，然后程序轉(zhuǎn)移到被調(diào)函數(shù)的起始地址繼續(xù)執(zhí)行。被調(diào)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，先恢復(fù)主調(diào)函數(shù)的現(xiàn)場，取出返回地址，并將返回值賦給函數(shù)調(diào)用本身，最后在返回地址處開始繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)函數(shù)體比較小且執(zhí)行的功能比較簡單時(shí)，這種函數(shù)調(diào)用方式的系統(tǒng)開銷相對較大。

2.2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)為了解決這一問題，C++引入了內(nèi)聯(lián)函數(shù)的概念，它把函數(shù)體的代碼直接插入到調(diào)用處，將調(diào)用函數(shù)的方式改為順序執(zhí)行、直接插入的程序代碼，這樣可以減少程序的執(zhí)行時(shí)間，但同時(shí)增加了代碼的實(shí)際長度。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的使用方法與一般函數(shù)相同，只是在內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義時(shí)，需在函數(shù)的類型前面加上inline關(guān)鍵字。例如：2.2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)[例Ex_Inline]用內(nèi)聯(lián)函數(shù)實(shí)現(xiàn)求兩個(gè)實(shí)數(shù)的最大值#include<iostream>usingnamespacestd;

inlinefloatfmax(floatx,floaty){ returnx>y?x:y; }intmain(){ floata; a=fmax(5,10); //A cout<<"最大的數(shù)為："<<a<<"\n"; return0;}這樣，當(dāng)程序編譯時(shí)，A語句變成了：a=5>10?5:10;2.2.4內(nèi)聯(lián)函數(shù)在使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)，還需要注意的是：(1)內(nèi)聯(lián)函數(shù)也要遵循定義在前，調(diào)用在后的原則。形參與實(shí)參之間的關(guān)系與一般函數(shù)相同。(2)關(guān)鍵字inline必須放在函數(shù)定義體前才是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，僅在函數(shù)聲明時(shí)使用inline，不能定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)。(3)在C++中，需要定義成的內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能含有循環(huán)、switch和復(fù)雜嵌套的if語句。(4)遞歸函數(shù)不能被用來做內(nèi)聯(lián)函數(shù)?？傊?，內(nèi)聯(lián)函數(shù)一般是比較小的、經(jīng)常被調(diào)用的、大多可在一行寫完的函數(shù)。2.3作用域和存儲(chǔ)類型

2.3.1作用域作用域又稱作用范圍，是指程序中標(biāo)識(shí)符(變量名、函數(shù)名、數(shù)組名、類名、對象名等)的有效范圍。一個(gè)標(biāo)識(shí)符是否可以被引用，稱之為標(biāo)識(shí)符的可見性。在一個(gè)C++程序項(xiàng)目中，一個(gè)標(biāo)識(shí)符只能在聲明或定義它的范圍內(nèi)可見，在此之外是不可見的。根據(jù)標(biāo)識(shí)符的作用范圍，可將其作用域分為5種：函數(shù)原型作用域、函數(shù)作用域、塊作用域、類作用域和文件作用域。其中，類作用域?qū)⒃谝院蠼榻B，這里介紹其他幾種。2.3作用域和存儲(chǔ)類型1.函數(shù)原型作用域函數(shù)原型作用域指的是在聲明函數(shù)原型所指定的參數(shù)標(biāo)識(shí)符的作用范圍。這個(gè)作用范圍是在函數(shù)原型聲明中的左、右圓括號(hào)之間。

正因?yàn)槿绱?，在函?shù)原型中聲明的標(biāo)識(shí)符可以與函數(shù)定義中說明的標(biāo)識(shí)符名稱不同。由于所聲明的標(biāo)識(shí)符與該函數(shù)的定義及調(diào)用無關(guān)，所以可以在函數(shù)原型聲明中只作參數(shù)的類型聲明，而省略參數(shù)名。例如： doublemax(doublex,doubley); 和 doublemax(double,double); 是等價(jià)的。2.3.1作用域2塊作用域塊語句就是由“{”和“}”組成的(復(fù)合語句)。在塊中聲明的標(biāo)識(shí)符，其作用域從聲明處開始，一直到結(jié)束塊的花括號(hào)為止。塊作用域也稱作局部作用域，具有塊作用域的變量是局部變量。例如：voidfun(void){a的作用域b的作用域 inta; //a的作用域起始處 cin>>a; if(a<0){ a=-a;

intb; //b的作用域起始處 … } //b的作用域終止處} //a的作用域終止處2.3.1作用域需要說明的是：當(dāng)標(biāo)識(shí)符的作用域完全相同時(shí)，不允許出現(xiàn)相同的標(biāo)識(shí)符名。而當(dāng)標(biāo)識(shí)符具有不同的作用域時(shí)，卻允許標(biāo)識(shí)符同名。例如： voidfun(void)塊A塊B { //塊A開始 inti; … { //塊B開始 inti;

i=100; … } //塊B結(jié)束 }

//塊A結(jié)束代碼中，在A和B塊中都聲明了變量i，這是允許的，因?yàn)閴KA和塊B不是同一個(gè)作用域。塊A塊B2.3.1作用域但同時(shí)出現(xiàn)另外一個(gè)問題，語句“i=100;”中的i是使用A塊中的變量i還是使用B中的變量i？C++規(guī)定在這種作用域嵌套的情況下，如果內(nèi)層(塊B)和外層(塊A)作用域聲明了同名的標(biāo)識(shí)符，那么在外層作用域中聲明的標(biāo)識(shí)符對于該內(nèi)層作用域是不可見的。也就是說，在塊B聲明的變量i與塊A聲明的變量i無關(guān)，當(dāng)塊B中的i=100時(shí)，不會(huì)影響塊A中變量i的值。2.3.1作用域4.文件作用域在所有函數(shù)外定義的標(biāo)識(shí)符稱為全局標(biāo)識(shí)符。全局標(biāo)識(shí)符的作用域是文件作用域。它從聲明之處開始，直到文件結(jié)束一直是可見的。具有文件作用域的變量和常量稱為全局變量和全局常量。例如：

constfloatPI=3.14; //全局常量PI，其作用域從此開始 inta; //全局變量a，其作用域從此開始 voidmain() { //… } voidfunA(intx) { //… }2.3.1作用域5函數(shù)作用域若函數(shù)定義在后，調(diào)用在前，必須進(jìn)行函數(shù)原型聲明。若函數(shù)定義在前，調(diào)用在后，函數(shù)定義包含了函數(shù)的原型聲明。一旦聲明了函數(shù)原型，函數(shù)標(biāo)識(shí)符的作用域是從聲明或定義之處開始到源程序文件結(jié)束。例如：

voidfunA(intx);//函數(shù)funA的作用域從此開始到文件結(jié)束

voidfunB() //函數(shù)funB的作用域從此開始到文件結(jié)束

{ //… } voidmain() { //… } voidfunA(intx) { //… }2.3.3存儲(chǔ)類型存儲(chǔ)類型是針對變量而言的，它規(guī)定了變量的生存期。無論是全局變量還是局部變量，編譯系統(tǒng)往往根據(jù)其存儲(chǔ)方式定義、分配和釋放相應(yīng)的內(nèi)存空間。變量的存儲(chǔ)類型反映了變量在哪開辟內(nèi)存空間以及占用內(nèi)存空間的有效期限。在C++中，變量有4種存儲(chǔ)類型：自動(dòng)類型、靜態(tài)類型、寄存器類型和外部類型，這些存儲(chǔ)類型是在變量定義時(shí)來指定的.其一般格式如下：<存儲(chǔ)類型><數(shù)據(jù)類型><變量名表>;

2.3.3存儲(chǔ)類型1.自動(dòng)存儲(chǔ)類型一般說來，用自動(dòng)存儲(chǔ)類型聲明的變量都是限制在某個(gè)程序范圍內(nèi)使用，即為局部變量。從系統(tǒng)角度來說，自動(dòng)存儲(chǔ)類型變量是采用動(dòng)態(tài)分配方式在棧區(qū)中來分配內(nèi)存空間。因此，當(dāng)程序執(zhí)行到超出該變量的作用域時(shí)，就釋放它所占用的內(nèi)存空間，其值也隨之消失了。在C++語言中，聲明一個(gè)自動(dòng)存儲(chǔ)類型的變量是在變量類型前加上關(guān)鍵字auto，例如：

auto inti;2.3.3存儲(chǔ)類型若自動(dòng)存儲(chǔ)類型的變量是在函數(shù)內(nèi)或語句塊中聲明的，則可省略關(guān)鍵字auto，例如： voidfun() {

inti; //省略auto //… }2.3.3存儲(chǔ)類型2寄存器類型使用關(guān)鍵字register聲明寄存器類型的變量的目的是將所聲明的變量放入寄存器內(nèi)，從而加快程序的運(yùn)行速度。例如：

registerinti; //聲明寄存器類型變量但有時(shí)，在使用register聲明時(shí)，若系統(tǒng)寄存器已經(jīng)被其他數(shù)據(jù)占據(jù)時(shí)，寄存器類型的變量就會(huì)自動(dòng)當(dāng)作auto變量。2.3.3存儲(chǔ)類型2.靜態(tài)類型從變量的生存期來說，一個(gè)變量的存儲(chǔ)空間可以是永久的，即在程序運(yùn)行期間該變量一直存在，如全局變量。也可以是臨時(shí)的，如局部變量，當(dāng)流程執(zhí)行到它的說明語句時(shí)，系統(tǒng)為其在棧區(qū)中動(dòng)態(tài)分配一個(gè)臨時(shí)的內(nèi)存空間，并在它的作用域中有效，一旦流程超出該變量的作用域時(shí)，就釋放它所占用的內(nèi)存空間，其值也隨之消失。

2.3.3存儲(chǔ)類型但是，若在聲明局部變量類型前面加上關(guān)鍵字static，則將其定義成了一個(gè)靜態(tài)類型的變量。這樣的變量雖具有局部變量的作用域，但由于它是用靜態(tài)分配方式在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)中來分配內(nèi)存空間。因此，在這種方式下，只要程序還在繼續(xù)執(zhí)行，靜態(tài)類型變量的值就一直有效，不會(huì)隨它所在的函數(shù)或語句塊的結(jié)束而消失。簡單地說，靜態(tài)類型的局部變量雖具有局部變量的作用域，但卻有全局變量的生存期。2.3.3存儲(chǔ)類型[例Ex_Static]使用靜態(tài)類型的局部變量#include<iostream>usingnamespacestd;voidcount(){ inti=0;

staticintj=0; //靜態(tài)類型 i++; j++; cout<<"i="<<i<<",j="<<j<<"\n";}intmain(){ count(); count(); return0;}

2.3.3存儲(chǔ)類型程序中，當(dāng)?shù)?次調(diào)用函數(shù)count時(shí)，由于變量j是靜態(tài)類型，因此其初值設(shè)為0后不再進(jìn)行初始化，執(zhí)行j++后，j值為1，并一直有效。第2次調(diào)用函數(shù)count時(shí)，由于j已分配內(nèi)存且進(jìn)行過初始化，因此語句“staticintj=0;”被跳過，執(zhí)行j++后，j值為2。故程序運(yùn)行結(jié)果為：

2.3.3存儲(chǔ)類型需要說明的是，靜態(tài)類型的局部變量只在第一次執(zhí)行時(shí)進(jìn)行初始化，正因?yàn)槿绱耍诼暶黛o態(tài)類型變量時(shí)一定要指定其初值，若沒有指定，編譯器還會(huì)將其初值置為0。2.4名稱空間

隨著程序代碼的增多，名稱相互沖突的可能性也將增加。尤其是在程序中使用多家廠商提供的類庫時(shí)，標(biāo)示符名稱的沖突可能性更高。例如，兩個(gè)類庫中可能都定義了名為List、Tree和Node的類，但定義的含義和方式不兼容；或是兩個(gè)類庫定義基個(gè)程序本相同，但兩個(gè)類庫同時(shí)包含在一個(gè)程序中，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)示符重復(fù)定義的錯(cuò)誤。這些問題統(tǒng)稱為名稱空間問題。解決這些名稱空間問題的方法是使用C++新的名稱空間特性，通過名稱空間的作用域機(jī)制來解決。2.4名稱空間2.4.1名稱空間的定義在C++中，定義一個(gè)名稱空間的格式如下：其中，namespace是C++關(guān)鍵字，標(biāo)識(shí)符用作名稱空間的名稱，屬于該名稱空間體中的變量、函數(shù)、結(jié)構(gòu)、枚舉、聯(lián)合以及以后要討論的類等都可以認(rèn)為是該名稱空間的成員。namespace[標(biāo)識(shí)符]{成員；…}體2.4.1名稱空間的定義需要說明的是：同一個(gè)文件中，可以允許定義多個(gè)名稱空間。一旦定義名稱空間后，標(biāo)識(shí)符就標(biāo)識(shí)名稱空間體的那個(gè)區(qū)域。例如：

usingnamespacestd; namespaceDING1 { charname[]="thisisinDING1region!"; voidshowname(void) {

cout<<name<<endl; } }2.4.1名稱空間的定義 namespaceDING2 { charname[]="thisisinDING2region!"; voidshowname(void) { cout<<name<<endl; } }

盡管名稱空間DIN1和DING2中定義的成員名都相同，但它們由于分屬不同的名稱區(qū)域，因而是合法的。此后，在引用各自的成員時(shí)就可使用域作用運(yùn)算符來指定DIN1或DING2來標(biāo)識(shí)各自所在的名稱區(qū)域。2.4.1名稱空間的定義(2)名稱空間中的函數(shù)、類等可稱為成員函數(shù)和成員類。成員函數(shù)的原型必須在名稱空間體中聲明，而此時(shí)的函數(shù)定義稱為函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以在體內(nèi)完成，也可在體外完成。例如，前面名稱空間DING1和DING2的成員函數(shù)showname的聲明和定義都是在體內(nèi)一起完成的，若將成員函數(shù)showname的實(shí)現(xiàn)放在體外完成，則必須用域作用符“::”指明其所屬名稱空間。（下頁）2.4.1名稱空間的定義例如： usingnamespacestd;

namespaceDING1 { charname[]="thisisinDING1region!"; voidshow