Области видимости в C++

Счётчик вызовов функции

Глобальная переменная хранит количество вызовов.

int callCount = 0;  // call counter

void doSomething()
{
    callCount++;  // increment counter
    cout << "Call number: " << callCount << endl;
}

int main()
{
    doSomething();
    doSomething();
    doSomething();
    return 0;
}

Локальные переменные в разных блоках

Каждый блок имеет свою локальную переменную с одинаковым именем. Это разные переменные, не связанные друг с другом.

int main()
{
    int x = 10;  // x in main

    {
        int x = 20;  // different x in block
        cout << "Inside block: " << x << endl;  // prints 20
    }

    cout << "Outside block: " << x << endl;  // prints 10
    return 0;
}

Ошибка 1: обращение к локальной переменной вне её области

Переменная value создаётся внутри блока if и не существует за его пределами. Попытка обратиться к ней вызовет ошибку компиляции.

int main()
{
    if (true)
    {
        int value = 100;  // created inside block
    }
    // value does not exist here
    // cout << value;  // compilation error
    return 0;
}

Ошибка 2: случайное перекрытие глобальной переменной локальной

Локальная переменная value перекрывает глобальную. Внутри функции будет использоваться локальная, а не глобальная.

int value = 50;  // global variable

void test()
{
    int value = 10;  // local shadows global
    cout << value << endl;  // prints 10, not 50
}

Подсчёт вызовов функции без глобальной переменной

Функция возвращает количество своих вызовов. Счётчик хранится внутри функции благодаря static.

int getCallCount()
{
    static int calls = 0;  // call counter
    calls++;
    return calls;
}

int main()
{
    cout << getCallCount() << endl;  // prints 1
    cout << getCallCount() << endl;  // prints 2
    cout << getCallCount() << endl;  // prints 3
    return 0;
}

Генератор уникальных идентификаторов

Каждый вызов функции возвращает новый уникальный номер, начиная с 1000.

int generateId()
{
    static int nextId = 1000;  // starting value
    return nextId++;  // return current and increment
}

int main()
{
    cout << generateId() << endl;  // prints 1000
    cout << generateId() << endl;  // prints 1001
    cout << generateId() << endl;  // prints 1002
    return 0;
}

Ошибка 1: ожидание сброса значения при каждом вызове

Статическая переменная не сбрасывается. Инициализация static int x = 0 выполняется только один раз.

void test()
{
    static int x = 0;  // initialized only once
    x++;
    cout << x << endl;  // prints 1, 2, 3...
}

Ошибка 2: путаница между static и обычной локальной переменной

Обычная локальная переменная создаётся заново при каждом вызове. Статическая сохраняет значение.

void regular()
{
    int x = 0;  // created on each call
    x++;
    cout << x << endl;  // always prints 1
}

void withStatic()
{
    static int x = 0;  // keeps value between calls
    x++;
    cout << x << endl;  // prints 1, 2, 3...
}

Ошибка 1: случайное перекрытие переменной

Внутри функции создаётся новая локальная переменная result. Глобальная переменная с тем же именем остаётся без изменений.

int result = 0;  // global variable

void calculate()
{
    int result = 42;  // this is a different variable
    // global result remains 0
}

Ошибка 2: одинаковые имена функций без перегрузки

Две функции с одинаковыми именами и одинаковыми параметрами вызовут ошибку компиляции.

Полное указание пространства имён

Явно показывает, откуда берётся элемент. Безопасно, но многословно.

std::cout << "Hello" << std::endl;

Директива using namespace

Короче, но может привести к конфликтам в больших проектах.

using namespace std;
cout << "Hello" << endl;

Использование конкретных элементов

Компромисс: короче полного указания, но безопаснее директивы.

using std::cout;
using std::endl;
cout << "Hello" << endl;

Ошибка 1: using namespace в заголовочных файлах

В заголовочных файлах (.h) не следует писать using namespace std;. Это может вызвать конфликты в любом файле, который подключит этот заголовок.

Ошибка 2: забытый оператор разрешения области

Без указания пространства имён компилятор не найдёт переменную.

namespace MyLib
{
    int value = 42;
}

int main()
{
    // cout << value;  // error: value not found
    cout << MyLib::value << endl;  // correct
    return 0;
}

Задача 1: Локальные переменные в разных блоках

Создать переменные с одинаковым именем в разных блоках и вывести их значения.

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int number = 10;
    cout << "Main: " << number << endl;

    {
        int number = 20;  // new variable in block
        cout << "Block 1: " << number << endl;
    }

    {
        int number = 30;  // another new variable
        cout << "Block 2: " << number << endl;
    }

    cout << "Main again: " << number << endl;
    return 0;
}

Задача 2: Глобальная переменная как счётчик

Использовать глобальную переменную для подсчёта общего количества вызовов разных функций.

#include <iostream>
using namespace std;

int totalCalls = 0;  // total call counter

void functionA()
{
    totalCalls++;
    cout << "Function A called" << endl;
}

void functionB()
{
    totalCalls++;
    cout << "Function B called" << endl;
}

int main()
{
    functionA();
    functionB();
    functionA();
    cout << "Total calls: " << totalCalls << endl;  // prints 3
    return 0;
}

Задача 3: Счётчик с использованием static

Создать функцию, которая выводит номер своего вызова, используя статическую переменную.

#include <iostream>
using namespace std;

void countCall()
{
    static int count = 0;  // keeps value between calls
    count++;
    cout << "Call number: " << count << endl;
}

int main()
{
    countCall();  // prints 1
    countCall();  // prints 2
    countCall();  // prints 3
    return 0;
}

Задача 4: Доступ к глобальной переменной через ::

Вывести значения локальной и глобальной переменных с одинаковым именем.

#include <iostream>
using namespace std;

int value = 999;  // global variable

int main()
{
    int value = 111;  // local variable
    cout << "Local: " << value << endl;  // prints 111
    cout << "Global: " << ::value << endl;  // prints 999
    return 0;
}

Задача 5: Создание собственного пространства имён

Создать два пространства имён с функциями и вызвать их из main.

#include <iostream>
using namespace std;

namespace Geometry
{
    const double PI = 3.14159;

    double circleArea(double radius)
    {
        return PI * radius * radius;
    }
}

namespace Statistics
{
    double average(double a, double b)
    {
        return (a + b) / 2.0;
    }
}

int main()
{
    cout << "Circle area: " << Geometry::circleArea(5) << endl;
    cout << "Average: " << Statistics::average(10, 20) << endl;
    return 0;
}