c++ 对象作用域
在 C++ 中，对象的作用域（scope）指的是对象的生命周期以及对象在程序中可以访问的范围。作用域影响对象的创建、使用和销毁，主要有以下几种类型：
1. 局部作用域（Local Scope）
局部作用域的对象是在某个代码块（如函数、循环或条件语句）内部声明的对象。这些对象的生命周期与代码块的执行周期有关。
特点：
- 声明周期：对象在进入其作用域时被创建，当作用域结束时自动销毁。
- 访问范围：只能在定义它的块中访问。
示例：
void func() {
int x = 10; // x 是局部变量，只能在 func 内访问
if (true) {
int y = 20; // y 只在 if 块内有效
}
// y 在这里无效，编译器会报错
在上面的例子中，x 是 func 函数的局部变量，其作用域从声明开始到函数结束，而 y 只存在于 if 语句的块中，在其块结束后，y 就失效了。
2. 全局作用域（Global Scope）
全局作用域的对象是在所有函数外部声明的，它们在程序的整个生命周期内都有效。
特点：
- 声明周期：从程序开始到程序结束，存活时间与整个程序一致。
- 访问范围：可以在整个程序中访问，但如果在多个文件中使用，可能需要使用
extern关键字。
示例：
int globalVar = 100; // 全局变量
void func1() {
globalVar = 200; // 可以访问和修改全局变量
}
int main() {
func1();
std::cout << globalVar << std::endl; // 输出 200
return 0;
}
全局变量 globalVar 可以在程序的任何地方访问和修改，它的作用域是整个程序。
3. 静态局部作用域（Static Local Scope）
静态局部变量是在函数或代码块中使用 static 关键字声明的局部变量，它与普通的局部变量不同，具有与全局变量类似的生命周期，但其作用域仍然局限于定义它的块。
特点：
- 声明周期：只会在第一次进入块时创建，且在整个程序的生命周期内存续（即使在作用域外，也不会销毁），但作用范围仅限于其定义的块内。
- 访问范围：只能在声明它的块中访问，但保持值在多次调用之间。
示例：
void func() {
static int count = 0; // 静态局部变量，只会初始化一次
count++;
std::cout << "Count: " << count << std::endl;
}
int main() {
func(); // 输出 Count: 1
func(); // 输出 Count: 2
func(); // 输出 Count: 3
return 0;
}
在这个例子中，count 是一个静态局部变量，尽管 func 被多次调用，但 count 只初始化一次，并且每次调用时，count 的值都会被保留。
4. 类作用域（Class Scope）
类作用域的对象是在类的成员函数或类体内部定义的对象。它们的作用范围受类的成员访问控制（public、protected、private）影响。
特点：
- 声明周期：与类的实例生命周期相关。如果是静态成员变量，则它的生命周期类似于全局变量。
- 访问范围：取决于成员的访问控制权限（
public、protected、private）。
示例：
class MyClass {
public:
int x; // 类成员变量
void print() {
std::cout << x << std::endl; // 可以在成员函数中访问类成员变量
}
};
int main() {
MyClass obj; // 创建 MyClass 对象
obj.x = 10; // 访问类的公有成员
obj.print(); // 输出 10
return 0;
}
类中的成员变量 x 和成员函数 print 的作用域属于类 MyClass，可以在该类的成员函数内访问和修改。
5. 命名空间作用域（Namespace Scope）
在 C++ 中，namespace 用来将全局作用域的标识符（变量、函数、类等）组织到一个特定的作用域中，以避免命名冲突。
特点：
- 声明周期：与全局变量相同，命名空间中的对象在程序的生命周期内有效。
- 访问范围：通过命名空间前缀来访问，也可以使用
using声明来简化访问。
示例：
namespace MyNamespace {
int myVar = 42;
void myFunction() {
std::cout << "Hello from MyNamespace!" << std::endl;
}
}
int main() {
MyNamespace::myFunction(); // 使用命名空间访问函数
std::cout << MyNamespace::myVar << std::endl; // 输出 42
return 0;
}
在这个例子中，MyNamespace 命名空间为变量 myVar 和函数 myFunction 提供了自己的作用域。
6. 动态内存分配的对象作用域
使用 new 运算符动态分配的对象，其生命周期不受作用域控制。程序员必须手动释放这些对象，否则会导致内存泄漏。
特点：
- 声明周期：使用
new分配的对象不会在其作用域结束时自动销毁，必须手动使用delete销毁。 - 访问范围：只要程序员持有指向该对象的指针，就可以访问该对象。
示例：
int* ptr = new int(10); // 动态分配内存
std::cout << *ptr << std::endl;
delete ptr; // 手动释放内存
在这个例子中，使用 new 动态分配的内存不会在作用域结束时自动释放，必须手动使用 delete 来销毁它。
小结
- 局部作用域：对象的生命周期局限于其定义的代码块或函数内。
- 全局作用域：对象的生命周期贯穿整个程序的执行。
- 静态局部作用域：对象在第一次使用时创建，并在程序结束时销毁。
- 类作用域：类成员的生命周期受类实例的控制，静态成员具有全局生命周期。
- 命名空间作用域：通过命名空间来组织全局作用域中的标识符。
- 动态内存分配：对象的生命周期由程序员手动控制，通常使用
new和delete管理。