为什么在switch语句中声明变量是允许的，但不允许声明+初始化？

Question

1. 为什么在switch语句的一个case中声明+初始化变量是不允许的并会出现错误，但如果在一行上声明它然后在另一行上分配一个值，则可以编译通过？
2. 为什么在先前的case中声明的变量可以在另一个匹配的case中使用（操作），即使先前的case语句没有执行！

以下代码编译时没有错误或警告：

char ch; cin>> ch;
switch(ch)
{
    case 'a':
        int x;  // How come this is ok but not this(int x = 4;)?
        x = 4;
        cout<< x << endl;
        break;
    case 'b':
        x += 1;  // x is in scope but its declaration did not execute!
        cout<< x << endl;
        break;
    case 'c': 
        x += 1;
        cout<< x << endl;
        break;
}

我希望 case 'b' 或者 case 'c' 不知道有一个叫做 x 的变量。但是我知道变量 x 在 case b 和 case c 中仍然在作用域内。

case 'a' 输出 4

case 'b' 输出 1

case 'c' 输出 1

编辑：不，被标记为可能重复的其他问题线程没有回答我的问题。

1. 为什么变量 x 不能定义和初始化？如果允许这样做会产生什么问题，导致不被允许这样做？

如果只允许在一个语句中定义变量，那么变量将在匹配的 case 中使用，同时会使用其中的任何垃圾值；与声明+初始化变量有什么区别呢？

- topcat

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你为什么在问题标签中同时打了C和C++的标签？它们是非常不同的语言，即使没有cout的内容，也不能编译成C。第一行被注释的代码在C中违反了约束条件。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

在 C 语言中，单独在 switch 中声明是不允许的，但是在 switch 中创建的不同作用域中声明是可以的。例如：switch(ch) { case 'a': { int x; .. } case 'b' : ... } - David C. Rankin

看起来很合理。int x;是一个声明，x在switch语句中变得可见。另一方面，对x进行操作取决于选择哪条路径。因此，将声明和初始化结合在一起可能会产生误导。如果只有在选择了某个路径时才进行初始化，那么不允许这样做是有道理的。 - doug

可能是为什么不能在switch语句中声明变量？的重复问题。 - Hong Ooi

@topcat 实际上它确实可以（虽然不是第一个）：https://dev59.com/3HVD5IYBdhLWcg3wGHeu#19830820 - andreee

Answer 1

case标签作为goto语句的目标。

C++标准在[stmt.dcl]/3中规定：

可以转移到块中，但不能绕过具有初始化的声明。

因此，以下内容将失败：

case 'a':
    int x = 4; //will fail

而以下内容不会失败：

case 'a':
    int x;  // this is ok 
    x = 4;

针对OP的编辑回复：

在这种情况下，只有声明使得x在整个switch语句中可见，因为没有括号{}将其括起来。 因此，x也可以与其他case一起使用，尽管编译器会警告未初始化的使用。请注意，读取未初始化变量是未定义行为。

回答您问题的最后一部分：
假设允许带有初始化的声明，则意味着必须在其他case中使用x的特定值（在本例中为4）。 然后，似乎执行了多个案例的代码。因此，这是不允许的。

- P.W

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初始化是在运行时还是编译时完成的？ - topcat

@topcat 运行时。如果您有一个具有构造函数的类（例如 std::string x;），则会出现相同的问题，因为构造函数将执行初始化。 - 1201ProgramAlarm

@topcat：根据您的编辑更新了帖子。 - P.W