Объявления и определения (C++)

  • Статья

Программа C++ состоит из различных сущностей, таких как переменные, функции, типы и пространства имен. Перед их использованием необходимо объявить каждую из этих сущностей. Объявление указывает уникальное имя сущности, а также сведения о его типе и других характеристиках. В C++ точка объявления имени — это точка, в которой она становится видимой компилятору. Вы не можете ссылаться на функцию или класс, объявленный в какой-то момент в единице компиляции. Переменные должны объявляться как можно ближе до точки, в которой они используются.

В следующем примере показаны некоторые объявления:

#include <string>

int f(int i); // forward declaration

int main()
{
    const double pi = 3.14; //OK
    int i = f(2); //OK. f is forward-declared
    C obj; // error! C not yet declared.
    std::string str; // OK std::string is declared in <string> header
    j = 0; // error! No type specified.
    auto k = 0; // OK. type inferred as int by compiler.
}

int f(int i)
{
    return i + 42;
}

namespace N {
   class C{/*...*/};
}

В строке 5 main функция объявляется. В строке 7 const переменная с именем pi объявлена и инициализирована. В строке 8 целое число i объявляется и инициализируется со значением, созданным функцией f. Имя f видно компилятору из-за объявления пересылки в строке 3.

В строке 9 объявлена переменная типа objC . Однако это объявление вызывает ошибку, так как C не объявляется до конца программы и не объявляется перенаправленным. Чтобы устранить ошибку, можно переместить все определениеC до main или добавить для него объявление вперед. Это поведение отличается от других языков, таких как C#. На этих языках функции и классы можно использовать до их точки объявления в исходном файле.

В строке 10 объявлена переменная типа strstd::string . Имя std::string видно, так как оно представлено в stringфайле заголовка, который объединяется в исходный файл в строке 1. std — это пространство имен, в котором string объявлен класс.

В строке 11 возникает ошибка, так как имя j не было объявлено. Объявление должно предоставлять тип, в отличие от других языков, таких как JavaScript. В строке 12 auto используется ключевое слово, которая сообщает компилятору определить тип k на основе значения, с которым оно инициализировано. Компилятор в этом случае выбирает int тип.

Область видимости объявления

Имя, введенное объявлением, допустимо в область, где происходит объявление. В предыдущем примере переменные, объявленные внутри main функции, являются локальными переменными. Можно объявить другую переменную, именуемую i за пределами основной, в глобальной область, и она будет отдельной сущностью. Однако такое дублирование имен может привести к путанице и ошибкам программиста, и их следует избежать. В строке 21 класс C объявляется в область пространства Nимен. Использование пространств имен помогает избежать конфликтов имен. Большинство имен стандартной std библиотеки C++ объявляются в пространстве имен. Дополнительные сведения о взаимодействии правил область с объявлениями см. в разделе "Область".

Определения

Некоторые сущности, включая функции, классы, перечисления и постоянные переменные, должны быть определены, а также объявлены. Определение предоставляет компилятору все сведения, необходимые для создания машинного кода при последующем использовании сущности в программе. В предыдущем примере строка 3 содержит объявление для функции f , но определение функции предоставляется в строках 15–18. В строке 21 класс объявлен и определен (хотя как определено, класс C ничего не делает). Константная переменная должна быть определена, другими словами, присвоено значение в той же инструкции, в которой она объявлена. Объявление встроенного типа, например автоматическое определение, так как int компилятор знает, сколько пространства для него выделяется.

В следующем примере показаны объявления, которые также являются определениями:

// Declare and define int variables i and j.
int i;
int j = 10;

// Declare enumeration suits.
enum suits { Spades = 1, Clubs, Hearts, Diamonds };

// Declare class CheckBox.
class CheckBox : public Control
{
public:
    Boolean IsChecked();
    virtual int     ChangeState() = 0;
};

Ниже приведены некоторые объявления, которые не являются определениями:

extern int i;
char *strchr( const char *Str, const char Target );

Операторы Typedefs и using

В более ранних версиях C++typedefключевое слово используется для объявления нового имени, которое является псевдонимом другого имени. Например, тип std::string — это другое имя.std::basic_string<char> Очевидно, почему программисты используют имя typedef, а не фактическое имя. В современном C++usingключевое слово предпочтительнееtypedef, но идея аналогична: новое имя объявляется для сущности, которая уже объявлена и определена.

Статические члены класса

Элементы данных статического класса являются дискретными переменными, общими для всех объектов класса. Так как они совместно используются, они должны быть определены и инициализированы вне определения класса. Дополнительные сведения см. в разделе "Классы".

объявления экстернов

Программа C++ может содержать несколько единиц компиляции. Чтобы объявить сущность, определенную в отдельном модуле компиляции, используйте extern ключевое слово. Сведения в объявлении достаточно для компилятора. Однако если определение сущности не удается найти на шаге связывания, компоновщик вызовет ошибку.

В этом разделе

классы хранилищ;
const
constexpr
extern
Инициализаторы
Псевдонимы и определения типов
using Декларации
volatile
decltype
Атрибуты в C++

См. также

Основные понятия