本地变量作用域问题

Question

为什么以下代码会打印“xxY”？局部变量不应该存在于整个函数的作用域中吗？我能利用这种行为还是将来的C++标准会改变这一点？

我认为根据C++标准3.3.2，“在块中声明的名称只在该块中本地。其潜在范围始于其声明点，结束于其声明区域的末尾。”

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass
{
public:
  MyClass( int ) { cout << "x" << endl; };
  ~MyClass() { cout << "x" << endl; };
};

int main(int argc,char* argv[])
{
  MyClass  (12345);
// changing it to the following will change the behavior
//MyClass m(12345);
  cout << "Y" << endl;

  return 0;
}

基于回答，我可以假设MyClass(12345);是表达式（和范围）。这是有意义的。因此，我期望以下代码始终打印“xYx”：

MyClass (12345), cout << "Y" << endl;

可以进行这样的替换：

// this much strings with explicit scope
{
  boost::scoped_lock lock(my_mutex);
  int x = some_func(); // should be protected in multi-threaded program
} 
// mutex released here

//    

// I can replace with the following one string:
int x = boost::scoped_lock (my_mutex), some_func(); // still multi-thread safe
// mutex released here

- Kirill V. Lyadvinsky

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你的问题已经包含了答案：“一个被声明的名字……”。但是，这里并没有名字！ - quamrana

在这个例子中：MyClass(12345) 是一种函数风格的转换，而不是声明。 - Richard Corden

仍然，该实例没有名称。 - artificialidiot

Answer 1

您创建的对象

MyClass(12345);

是一个临时对象，它只在该表达式中存在；

MyClass m(12345);

块级作用域内存在的对象。

- JesperE

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那个表达式不是主函数吗？ - Kirill V. Lyadvinsky

这对我来说看起来是正确的。另一件事可能是优化：即使您使用第二种方法，编译器也可能将其优化为第一种方法。 - Anna

@Anna：没错。规格说明中提到了“潜在范围”，因此范围并没有被强制执行。编译器可以随意处理（包括提前销毁对象）。 - Philippe Leybaert

@JesperE，把它们传递给函数是正确的，因为函数调用将成为表达式。但是在这里我只看到创建临时对象。表达式在哪里？ - Kirill V. Lyadvinsky

@Kirill：我没有看到问题。这种行为完全是预期的。规范谈论的是创建一个名称，而在你的代码片段中并非如此（你没有分配给变量）。 - Philippe Leybaert

Answer 2

你实际上是在创建一个对象，但没有将其保留在作用域内，因此它在创建后立即被销毁。这就是你所经历的行为。

你无法访问已创建的对象，那么编译器为什么要保留它呢？

- Philippe Leybaert

Answer 3

回答你的其他问题。以下是逗号运算符的调用方式。它创建了一个MyClass临时对象，包括调用它的构造函数。然后评估第二个表达式cout << "Y" << endl，它将打印出“Y”。在完整表达式结束时，将销毁临时对象，这将调用其析构函数。所以你的期望是正确的。

MyClass (12345), cout << "Y" << endl;

为了使下面的内容正常工作，您应该添加括号，因为逗号在声明中具有预定义的含义。它将开始声明一个返回int且不带参数的函数some_func，并将scoped_lock对象分配给x。使用括号，您可以表示整个内容是单个逗号运算符表达式。

int x = (boost::scoped_lock (my_mutex), some_func()); // still multi-thread safe

需要注意的是，下面两行代码是等价的。第一行并不会使用my_mutex作为构造函数参数创建一个临时的无名对象，而是圆括号是多余的。不要让语法困扰你。

boost::scoped_lock(my_mutex);
boost::scoped_lock my_mutex;

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我看到过对作用域和生存期这两个术语的误用。

• 作用域是指在不使用限定符的名称时可以引用名称的范围。名称有作用域，对象继承用于定义它们的名称的作用域（因此有时标准称其为“局部对象”）。临时对象没有作用域，因为它没有名称。同样，由new创建的对象也没有作用域。作用域是编译时属性。这个术语在标准中经常被误用，参见这个缺陷报告，所以很难找到真正的含义。

• 生存期是一个运行时属性。它表示对象何时设置并准备好使用。对于类类型对象，生存期从构造函数结束执行时开始，直到析构函数开始执行时结束。生存期经常与作用域混淆，尽管这两个东西完全不同。

  临时对象的生存期被明确定义。它们中的大多数在包含它们的完整表达式的评估之后结束生存期（例如上面的逗号运算符或赋值表达式）。临时对象可以绑定到const引用上，这将延长它们的生存期。在异常中抛出的对象也是临时对象，它们的生存期在没有处理程序处理它们时结束。

- Johannes Schaub - litb

Answer 4

您正确引用了标准。让我强调一下：

在块中声明的名称仅限于该块。其潜在范围从声明点开始，到其声明区域结束。

实际上，您没有声明任何名称。您的行

MyClass (12345);

甚至不包含声明！它包含的是一个表达式，用于创建MyClass实例，计算表达式（然而，在这种特定情况下没有什么需要计算的），将其结果强制转换为void，并销毁在其中创建的对象。

更易理解的说法应该是

call_a_function(MyClass(12345));

你已经看到过很多次并且知道它是如何工作的，对吧？

- P Shved

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规格说明还提到了“潜在”的范围，而不是“保证”的范围。因此，如果对象未在范围内使用，编译器可以更早地销毁该对象。 - Philippe Leybaert

“potential scope”有一个精确的含义：它是作用域加上因重新声明而隐藏名称的部分。即使对象不再使用，实现也不能更早地销毁它（这将破坏RAII的一些重要用途）。 - AProgrammer