C语言中标识符的作用域、命名空间、链接属性、生命周期、存储类型（上）

Technorati 标签: C,标识符,作用域,命名空间,链接属性,生命周期,存储类型,scope,name space,linkage,storage durations,lifetime

        无论学习哪一种语言，都免不了要讨论这些问题。而且这些问题，深究起来有时也让我们很迷惑。

       标识符的定义无需多讲，只需注意不仅仅是指变量，还有函数，标签等。

1. 标识符的作用域

        作用域是指允许对标识符进行访问的位置范围。按照C99（章节6.2.1），C语言的作用域共有 4 种类型：文件作用域、代码块作用域、函数作用域、函数原型作用域。

类型

位置

说明

文件作用域  (file)在所有 代码块和参数列表 之外整个文件内都可以访问代码块作用域 ( block)在“代码块”或者“函数的参数列表”内部只有所在的代码块内可以访问函数作用域 (function)函数体内具有此作用域的只有一种语句：只有goto语句要使用的“语句标签”。简化为一条规则：一个函数中的语句标签（即label）不可相同。函数原型作用域  (function prototype)声明的函数原型的参数列表中（注意与“函数定义”不同）由于函数原型的参数名称可以省略，即使不省略，也不要求和“函数定义”中的形参列表中名称相同。
只有一种情况会发生冲突：参数列表中的有重复的变量名。（这时编译报错： redefinition of parameter ）

        说明：当出现两个标识符名称相同的情况，而且都属于同一个命名空间，那么在内层代码块，内层的那个标识符会隐藏外层的那个标识符。

举例说明并分析：

int my_func(int a, int b);  /* myfunc是“文件作用域”；a,b是 “函数原型作用域” */ int a;/* a是文件作用域。 注意：虽然上面的函数原型中将参数名称声明为a， 但是由于作用域不同，是合法的。下一行的b也是这种情况 */ static int b; /* b是文件作用域 */ int d( int n ){ /* d是“文件作用域”。因为这是函数定义，而不是函数原型，所以形式参数n 是“代码块作用域” */                /* 由于形式参数中已经声明n，那么在函数体内的最外层变量的名称就不能再为n，因为同一个作用域内不允许对同一个变量进行多次声明。                       如果声明，编译器会提示重复声明变量。（在某些较老版本的编译器是允许的，但是C99标准是不允许的）                     在不同的作用域内可以 */    int f;  /* f是代码块作用域 */        int g(int k);   /* 函数原型，位于函数体代码块内。声明的函数名称g是“代码块作用域”，参数k是“函数原型作用域” */    my_label:  /* 定义一个label，是“函数作用域” */            ...  /*  下面的代码块可以是while循环、for循环或if语言等等*/     {          int f, g, i; /* 都是代码块作用域，而且只是在内层代码块，在外层代码块不可见 */                    /* 对于f，外层已经存在f，这里会隐藏掉外层的f，即在这个内层代码块中无法访问外层的f */        int n;     /* 代码块作用域，由于这里已经不是函数体内的最外层，所以可以声明与函数的形式参数同名的变量，                        同样会隐藏掉外层的变量n   */     }    ...  /* 另外一个 代码块 */     {        int i;  /* 代码块作用域，虽然上面的一个内层代码块中已经存在i，但是由于这两个代码块不存在嵌套关系，所以也不存在隐藏现象 */    }}

    注意事项：

         1.  注意函数原型中的参数是“函数原型作用域”，而函数定义中的参数是“代码块作用域”。例如上面代码中第一行的a,b和函数定义中的 n

         2.  由于函数定义中参数是“代码块作用域”，所以在函数体内的最外层的变量名称不能再为n，但是内层嵌套的代码块变量名称可以为n。虽然这条特性在某些较老版本的编译器中是可以的，但是在ANSI C中师不允许的。

         3.  变量的隐藏只是针对嵌套的作用域，对于不嵌套的作用域就没有这个说法。例如上面例子中的变量 f 是嵌套的，而 i 是不嵌套的，所以内层的 f 会隐藏掉外层的 f ，但是 i 不会相互隐藏。

2. 标识符的命名空间

        命名空间是为了解决 “在相同作用域内如何区分 相同的标识符”。
        说明：①只有在相同作用域的情况下才能使用到命名空间去区分标识符，在嵌套的作用域、不同的作用域区分标识符都用不到命名空间的概念。
                  ②在相同的作用域内，如果命名空间不同，标识符可以使用相同的名称。否则，即如果命名空间不同，编译器会报错，提示重复定义。

        按照C99（章节6.2.3），命名空间可以分为四种：

            2.1  所有的标签（label）都属于同一个命名空间。
                    说明：①在同一个函数内，你的标签不能相同。②在同一个函数内，标签可以和其他变量名称相同。因为它们所属的命名空间不同。

            2.2  struct、enum和union的名称，在C99中称之为tag，所有的tag属于同一个命名空间。
                   也就是说，如果你已经声明struct A { int a }; 就不能在声明 union A{ int a };

                   说明：之所以让所有的tag组成一个命名空间，由于Tag前面总是带struct，enum或union关键字，所以编译器可以将它们与其他的标识符区分开。

           2.3  struct和union的成员属于一个命名空间，而且是相互独立的。例如：如果你已经声明struct A { int a };
                  其成员的名称为a，你仍然可以声明 struct B{ int a };或者union B{ int a };

                  说明：之所以让struct和union的成员各自成为一个命名空间，是因为它们的成员访问时，需要通过 "."或"->"运算符，而不会单独使用，所以编译器可以将它们与其他的标识符区分开。由于枚举类型enum的成员可以单独使用，所以枚举类型的成员不在这一名称空间内。

           2.4  其他所有的标识符，属于同一个名称空间。包括变量名、函数名、函数参数，宏定义、typedef的类型名、enum的成员 等等。
                  注意：如果标识符出现重名的情况，宏定义覆盖所有其它标识符，这是因为它在预处理阶段而不是编译阶段处理。除了宏定义之外其它类别的标识符，处理规则是：内层作用域会隐藏掉外层作用域的标识符。

举例说明并分析：

">#include <stdio.h> #include <stdlib.h>int main(){    struct A{   /* “结构体的tag”和“结构体成员”不在同一个命名空间，所以名称可以相同 */         int A;    };    union B{  /* 根据第二条，这个union的tag不能是A，但是根据第三条，其成员的名称可以与struct A的成员名称相同 */        int A;    };    struct A A; /* “结构体的tag”和“普通变量”不在同一个命名空间，所以名称可以相同 */     union B B;  /* 上面的“结构体变量”和 这行的“联合体变量”属于同一个命名空间，名称不能相同，即不能是 union B A */    int my_label = 1; /* “普通变量”和“标签”不属于同一个命名空间，所以名称可以相同 */    A.A = 1;    B.A = 20;    printf("B.A == %d  /n/n", B.A);           my_label:     /* 这里label 的名称与上面变量的名称 相同 */     printf("A.A == %d  /n", A.A);    A.A +=1;    if(A.A <= 5){        goto my_label;        }        system("pause");    return EXIT_SUCCESS;}

运行结果为：

B.A == 20A.A == 1A.A == 2A.A == 3A.A == 4A.A == 5

 

《C语言中标识符的作用域、命名空间、链接属性、生命周期、存储类型（下）》: http://blog.csdn.net/daheiantian/archive/2011/01/20/6222216.aspx

 

本文链接：http://blog.csdn.net/daheiantian/archive/2011/01/16/6219590.aspx