Правила, определяющие область видимости переменных и функций

Область видимости или область действия переменной или функции — это часть программы, в которой на нее можно ссылаться. Например, когда мы объявляем локальную переменную в блоке, на нее можно ссылаться только в этом блоке или в блоке, вложенном в этот блок. Существуют четы­ре области действия идентификатора — область действия функция, область дейст­вия файл, область действия блок и область действия прототип функции.

Идентификатор, объявленный вне любой функции (на внешнем уровне), имеет область действия файл. Такой идентификатор «известен» всем функциям от точки его объявления до конца файла. Глобальные переменные, описания функций и прото­типы функций, находящиеся вне функции — все они имеют областью действия файл.

Метки (идентификаторы с последующим двоеточием, например, start:) — единственные идентификаторы, имеющие областью действия 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 скрытие — один из наиболее фундаментальных принципов разработки хорошего программного обоспечения.

Идентификаторы, объявленные внутри блока (на внутреннем уровне), имеют областью действия блок. Область действия блок начинается объявлением иденти­фикатора и заканчивается конечной правой фигурной скобкой блока. Если имеются вложенные блоки, то переменная внешнего блока видна и во вложенных блоках.

Локальные переменные, объявленные в начале функции, имеют областью дейст­вия блок так же, как и параметры функции, являющиеся локальными переменными.

Любой блок может содержать объявления переменных. Если блоки вложены и идентификатор во внешнем блоке или идентификатор глобальной переменной идентичен идентификатору во внутреннем блоке, одноименный идентификатор внешнего блока или глобальный «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. Локальные пе­ременные, объявленные как static, имеют областью действия блок, несмотря на то, что они существуют с самого начала выполнения программы.

Из внутреннего блока можно получить доступ к одноименной глобальной пе­ременной с помощью унарной операции разрешения области действия Напри­мер, выражение::I означает глобальную переменную I, даже если в данном блоке объявлена локальная переменная I.

Единственными идентификаторами с областью действия 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.

При необходимости обеспечить видимость переменных, объявленных в одном модуле, из других модулей, в эти модули должны быть добавлены объявления со­ответствующих переменных (без их инициализации) со спецификацией extern. Для видимости из других модулей функций, объявленных в каком-то модуле, надо повторить в соответствующих модулях объявления этих функций. Это не относит­ся к функциям, объявленным со спецификацией static. Такие функции невидимы в других модулях.

Если в модуле, описывающем функцию, ее объявление записано в заголовоч­ном файле, то в другом модуле можно получить к ней доступ так, как описано выше, а можно и проще — включить директивой #include этот заголовочный файл.

Инструментом является объявление области видимости имен ключевым словом namespace и последующее объявление использования функции и пе­ременных из той или иной области ключевым словом using.

Синтаксис объявления области видимости:

namespace имя_области

{

объявления типов, переменных и функций

}

Например:

namespace А

{

int i = 1;

void F1(int i)

{

Forml->Labell->Caption -> "Область A: i = " + IntToStr (i);

}

}

namespace B

{

int i = 2;

void F1(int i)

{

Forml->Label1->Caption = "Область В: i = " + IntToStr(i);

}

}

Приведенные операторы объявляют две области видимости с именами А и В. В обеих областях объявлены переменные i и функции F1.

Объявление области с тем же именем может повториться в программе и содер­жать объявления каких-то новых переменных и функций. Соответствующие иден­тификаторы добавятся в указанную область.

Доступ к объявленным переменным и функциям из любой точки файла может осуществляться несколькими способами. Самый простой — с помощью операции разрешения области действия (::). Например, оператор:

В:: F1(A::i);

вызовет функцию F1 из области В и передаст в нее значение переменной i из облас­ти А.

Подобный доступ гибкий, но он требует каждый раз указывать область види­мости. Если явное указание областей видимости сделано для того, чтобы устранить появившиеся в программе случайные наложения идентификаторов, то явное ука­зание при каждом применении идентификатора соответствующей области дейст­вия потребует исправлений во многих местах программы и может привести к появ­лению ошибок. Более простой способ указания области действия — применение ключевого слова using. Одна из возможных форм применения using:

using namespace имя_области;

Например, если поместить в тексте оператор using:

namespace А;

то все последующие операторы будут брать идентификаторы из области А. Тогда, например, размещенный где-то в тексте после using оператор:

F1(i);

вызовет функцию F1 из области А и передаст в нее значение переменной i из облас­ти А.

Операторы using могут иметь и другую форму, определяющую область для конкретного идентификатора:

using имя_области:: идентификатор;

Например, после операторов

using А::F1;

using В::i;

оператор:

F1(i);

вызовет функцию F1 из области А и передаст в нее значение переменной i из облас­ти В.

При объявлении области видимости с помощью namespace в теле объявления могут присутствовать не только объявления переменных и функций, но и операто­ры namespace, определяющие некоторые внутренние области видимости, и опера­торы using namespace, ссылающиеся на ранее определенные области. Таким обра­зом, области видимости могут быть вложенные. Например, объявления могут иметь вид:

namespace А {…}

namespace В

{

using namespace А;

…

namespace С{…}

}

Здесь область В использует ранее объявленную область А и содержит внутри себя вложенную область С. Доступ к вложенным областям осуществляется после­довательным применением операции разрешения области действия. Например:

using namespace В::С;

Задания для лабораторной работы №3

Вариант 1. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму К членов числового ряда:

Вариант 2. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму членов числового ряда с точностью E.

Вариант 3. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать произведение К членов числового ряда:

целое K ввести с клавиатуры.

Вариант 4. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 5. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать произведение членов числового ряда:

с точностью

Вариант 6. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму К членов числового ряда:

Вариант 7. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 8. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать произведение членов числового ряда:

с точностью

Вариант 9. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 10. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать произведение К членов числового ряда:

Вариант 11. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму К членов числового ряда:

Вариант 12. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму К членов числового ряда:

S=

Количество суммируемых членов ряда задается во время работы программы.

Вариант 13. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать сумму членов числового ряда:

с точностью.

Вариант 14. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести на печать произведение К членов числового ряда:

Вариант 15. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox квадраты К десяти целых положительных чисел, начиная с К1.

Вариант 16. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму первых n целых положительных целых чисел, начиная с n1. Количество суммируемых чисел должно вводиться в ListBox.

Вариант 17. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму членов числового ряда

с точностью

Вариант 18. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить значения функции у = -2,4х²+5х-3 в диапазоне от -2 до 2, с шагом 0,5.

Вариант 19. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей сгенерировать последовательность из К случайных чисел в диапазоне от 1 до 100, вывести их в ListBox и вычислить их среднее арифметическое.

Вариант 20. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить значения функции у=|х|. для диапазона изменения аргумента от –N1 до N2, шаг приращения аргумента 0,5 и вывести их в ListBox.

Вариант 21. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 22. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить значения функции:

при изменении х от -1 до 1 с шагом 0,2 и у от -2 до 2 с шагом 0,5.

Вариант 23. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox значения функции:

при изменении х от 0 до π с шагом π /8 и у от 0 до π с шагом π/16.

Вариант 24. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 25. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox значения функции:

при изменении х от 0 до 2 с шагом 0,1 и у от-2 до 2 с шагом 0,5.

Вариант 26. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox нечетные целые положительные числа в диапазоне от К1 до К2 и их сумму.

Вариант 27. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму К членов числового ряда при Х = Х0.

Вариант 28. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить сумму членов числового ряда:

с точностью

Вариант 29. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox значения функции:

при изменении х от 0 до 1 с шагом 0,1 и у от 1 до 25 с шагом 2,5.

Вариант 30. Разработать алгоритм, интерфейс пользователя и написать код программы, позволяющей вычислить и вывести в ListBox.

 

Лабораторная работа №4