Что такое область видимости переменной
Область видимости переменных в C++: локальные и глобальные переменные
Всем привет! Сегодня мы затронем тему, которую должны были изучить еще в самом начале пути изучения C++ — область видимости переменных. Мы разберем, что такое локальные и глобальные переменные.
Область видимости переменных в C++
Область видимости переменных — это те части программы, в которой пользователь может изменять или использовать переменные в своих нуждах.
В C++ существуют отдельные блоки, которые начинаются с открывающей скобки ( < ) и заканчиваются соответственно закрывающей скобкой ( >). Такими блоками являются циклы (for, while, do while) и функции.
Если переменная была создана в таком блоке, то ее областью видимости будет являться этот блок от его начала (от открывающей скобки — < ) и до его конца (до закрывающей скобки — >) включая все дочерние блоки созданные в этом блоке.
В примере ниже, программист ошибся с областью видимости:
А вот ошибки в строке 6 нет, поскольку второй цикл находится в первом цикле (является дочерним блоком первого цикла) и поэтому переменная b может спокойно там использоваться.
Глобальные переменные в C++
Глобальными переменными называются те переменные, которые были созданы вне тела какого-то блока. Их можно всегда использовать во всей вашей программе, вплоть до ее окончания работы. В примере ниже мы создали две глобальные переменные global и global_too и использовали их в функции summa :
Вот, что выведет данная программа:
Как видите глобальные переменные видны везде. В нашем примере внутри функции summa мы не создавали ни какие переменные, мы лишь использовали две глобальные переменные, которые были созданы раньше.
Локальные переменные
Локальные переменные — это переменные созданные в блоках. Областью видимости таких переменных является блоки ( и все их дочерние ), а также их область видимости не распространяется на другие блоки. Как ни как, но эти переменные созданы в отдельных блоках.
Из этого можно сделать вывод: у нас есть возможность создавать переменные с одинаковыми именами, но в разных блоках (или другими словами, чтобы их область видимости не совпадала друг с другом).
Нужно запомнить! Если вы создали локальную переменную, то вы должны понимать, что использование ее в других блоках будет невозможным.
Глобальная переменная уступает локальной
Если мы создадим глобальную переменную и с таким же именем локальную, то получится, что там где была создана локальная переменная будет использоваться именно локальная переменная, а не глобальная. Так как локальная переменная считается по приоритету выше глобальной. Давайте разберем, как это работает на примере ниже:
А вот, если мы вызовем функцию sait_message то результатом будет:
Вот так глобальная переменная уступает локальной!
Мы советуем вам не создавать переменные с одинаковыми именами, поскольку в будущем вам будет тяжело разобраться в коде, если там будут присутствовать одинаковые переменные.
Глобальный оператор разрешения
В случае создания двух переменных с одинаковым именем (одна из которых является глобальной, а другая локальной) при использовании в блоке, в котором была объявлена локальная переменная, можно использовать и глобальную переменную. Для ее использования нужно всего лишь применить глобальный оператор разрешения.
Глобальный оператор разрешения — это два подряд поставленные двоеточия, с помощью которых мы говорим компилятору, что хотим использовать глобальную переменную, а не локальную.
Чтобы использовать глобальный оператор разрешения нужно применять данную конструкцию:
JavaScript: область видимости простыми словами
Доброго времени суток, друзья!
Область видимости — важная концепция, определяющая доступность переменных. Данная концепция лежит в основе замыканий, разделяя переменные на глобальные и локальные.
В этой статье я постараюсь простыми словами объяснить, что такое область видимости в JavaScript.
1. Область видимости
Перед тем, как погружаться в детали, связанные с областью видимости, рассмотрим небольшой пример.
Допустим, мы определили переменную:
Мы легко можем вывести ее значение в консоль. Это понятно.
Теперь поместим объявление переменной message в блок if:
На этот раз при попытке доступа к переменной выбрасывается исключение ReferenceError: message is not defined.
Почему это произошло?
Потому что блок if создал область видимости для переменной message. И message доступна только внутри этой области.
Таким образом, доступность переменных ограничена областью видимости, в которой они определены.
Итак, область видимости — это зона доступности переменных.
2. Блочная область видимости
Блок кода в JavaScript определяет область видимости переменных, объявленных с помощью ключевых слов const и let:
Первый console.log() благополучно выводит значение переменной message в консоль, поскольку доступ к этой переменной осуществляется в той области видимости, в которой она определена.
Однако вызов второго console.log() приводит к возникновению ошибки, поскольку переменная message недоступна во внешней по отношению к ней области видимости: в текущем контексте message не существует.
В инструкциях if, for, while также создается блочная область видимости.
Переменные color и message существуют только внутри блока for.
Тоже самое справедливо для инструкции while:
message, определенная в while, доступна только внутри данного цикла.
В JavaScript вы можете создавать самостоятельные блоки кода. Они также определяют собственную область видимости:
2.1. var не имеет блочной области видимости
Как мы видели в предыдущих примерах, блок кода создает область видимости для переменных, объявленных с помощью ключевых слов const и let. Однако это не работает для переменных, объявленных с помощью ключевого слова var.
Переменная count, как и ожидалось, доступна внутри блока if. Однако, она доступна и за пределами данного блока!
Дело в том, что блок кода не создает области видимости для переменных, объявленных с помощью ключевого слова var. Но это делает функция.
3. Область видимости функции
Функции в JavaScript создают область видимости для всех переменных, независимо от того, с помощью какого ключевого слова они объявлены (var, const или let).
Функция run() создает область видимости. Переменная message доступна внутри функции, но недоступна снаружи.
Аналогичным образом функция создает область видимости для переменных, объявленных с помощью const и let, и даже для других функций и функциональных выражений:
4. Область видимости модуля
Модули ES6 также создают область видимости для переменных, функций и классов.
Модуль circle создает константу pi (для внутреннего использования):
Переменная pi объявляется внутри модуля circle и не экспортируется из него.
Затем модуль circle импортируется:
Переменная pi недоступна за пределами модуля circle (до тех пор, пока она не будет экспортирована с помощью export).
Модульная область видимости инкапсулирует модули. Это означает, что частные переменные (которые не экспортируются) используются для собственных нужд модуля и защищены от доступа извне.
Таким образом, можно сказать, что область видимости — это механизм инкапсуляции для блоков кода, функций и модулей.
5. Области видимости могут быть вложенными
Интересной особенностью областей видимости является то, что они могут быть вложены одна в другую.
В следующем примере функция run() создает область видимости, а внутри нее блок if создает еще одну область:
Область видимости блока if вложена в область видимости функции run().
Область видимости, находящаяся внутри другой области, называется внутренней областью видимости. В приведенном примере — это область видимости блока if.
Область видимости, содержащая другую область, называется внешней областью видимости. В приведенном примере — это область видимости фукнции run().
Что насчет доступности переменных? Нужно запомнить простое правило:
Переменные из внешней области видимости доступны во внутренней области.
Поэтому переменная message доступна внутри блока if.
6. Глобальная область видимости
Глобальная область видимости является самой внешней областью. Она доступна для любой внутренней или локальной области видимости. В браузере глобальной является область видимости, создаваемая при загрузке JavaScript-файла, указанного в атрибуте src тега script:
Области видимости и замыкания в JavaScript
Данная публикация представляет собой перевод материала «JavaScript Scope and Closures» под авторством Zell Liew, размещенного здесь.
Области видимости и замыкания важны в JavaScript, однако они сбивали меня с толку, когда я только начинал их изучать. Ниже приведены объяснения этих терминов, которые помогут вам разобраться в них.
Начнем с областей видимости
Область видимости
Область видимости в JavaScript определяет, какие переменные доступны вам. Существуют два типа областей видимости: глобальная и локальная.
Глобальная область видимости
Если переменная объявлена вне всех функций или фигурных скобок ( <> ), то считается, что она определена в глобальной области видимости.
Примечание: это верно только для JavaScript в веб браузерах. В Node.js глобальные переменные объявляются иначе, но мы не будем касаться Node.js в этой статье.
Как только происходит объявление глобальной переменной, можно использовать эту переменную везде в коде, даже в функциях.
Итак, следует всегда объявлять локальные переменные, а не глобальные.
Локальная область видимости
Переменные, которые используются только в определенной части кода, считаются помещенными в локальную область видимости. Такие переменные называются локальными.
В JavaScript выделяют два типа локальных областей видимости:
Сначала рассмотрим область видимости функции
Область видимости функции
Переменная, объявленная внутри функции, доступна только внутри функции. Код снаружи функции не имеет к ней доступа.
В примере ниже, переменная hello находится внутри области видимости функции sayHello :
Область видимости блока
В примере ниже, можно увидеть, что переменная hello находится внутри области видимости фигурных скобок:
Блочная область видимости является частным случаем области видимости функции, т.к. функции объявляются с фигурными скобками (кроме случаев использования стрелочных функций с неявным возвращением значения).
Подъем функции в области видимости
Функции, объявленные как «function declaration» (прим. перев.: функция вида function имя(параметры) ), всегда поднимаются наверх в текущей области видимости. Так, два примера ниже эквивалентны:
Если же функция объявляется как «function expression» (функциональное выражение) (прим. перев.: функция вида var f = function (параметры) ), то такая функция не поднимается в текущей области видимости.
Из-за этих двух возможных вариантов подъем функции потенциально может сбить с толку, поэтому не рекомендуется применять на практике. Всегда сначала объявляйте функции перед тем, как их использовать.
У функций нет доступа к областям видимости других функций
Функции не имеют доступа к областям видимости других функций, когда они объявляются раздельно, даже если одна функция используется в другой.
Вложенные области видимости
Когда функция объявляется в другой функции, то внутренняя функция имеет доступ к переменным внешней функции. Такой поведение называется разграничением лексических областей видимости.
В тоже время внешняя функция не имеет доступа к переменным внутренней функции.
Для визуализации того, как работают области видимости, можно представить одностороннее зеркало. Вы можете видеть тех, кто находится с другой стороны, но те, кто стоят с обратной стороны (зеркальной стороны), не могут видеть вас.
Если одни области видимости вложены в другие, то это можно представить как множество стеклянных поверхностей с принципом действия, описанным выше.
Если вы поняли все, что касается областей видимости, то можно сказать, что вы готовы к тому, чтобы разобраться с тем, что такое замыкания.
Замыкания
Всякий раз, когда вы вызываете функцию внутри другой функции, вы создаете замыкание. Говорят, что внутренняя функция является замыканием. Результатом замыкания обычно является то, что в дальнейшем становятся доступными переменные внешней функции.
Так как внутренняя функция является возвращаемым значением внешней функции, то можно немного сократить код, совместив возврат значения с объявлением функции.
Благодаря замыканиям появляется доступ к внешней функции, поэтому они обычно используются для двух целей:
Контроль побочных эффектов с помощью замыканий
Побочные эффекты появляются, когда производятся какие-то дополнительные действия помимо возврата значения после вызова функции. Множество вещей может быть побочным эффектом, например, Ajax-запрос, таймер или даже console.log:
Когда замыкания используются для контроля побочных эффектов, то, как правило, обращают внимание на такие побочные эффекты, которые могут запутать код (например, Ajax-запросы или таймеры).
Для пояснения рассмотрим пример
Допустим, требуется приготовить торт ко дню рождения вашего друга. Приготовление торта займет секунду, так как написанная функция выводит «торт испечён» через секунду.
Примечание: для краткости и простоты далее используются стрелочные функции из ES6.
Как можно заметить, такая функция имеет побочный эффект в виде таймера.
После вызова функции торт будет испечён ровно через секунду.
Проблема в том, что, допустим, не нужно, чтобы торт был испечён сразу после уточнения вкуса, а необходимо, чтобы торт был испечён позже, когда это потребуется.
С этого момента можно вызывать возвращенную функцию в любое время, когда это требуется, и торт будет приготовлен через секунду.
Так замыкания используются для уменьшения побочных эффектов — вызывается функция, которая активирует внутреннее замыкание по вашему желанию.
Приватные переменные с замыканиями
Как вы теперь знаете, переменные, созданные внутри функции, не могут быть доступны снаружи. Из-за того, что они не доступны, их также называют приватными переменными.
Однако иногда требуется доступ к такой приватной переменной, и для этого используются замыкания.
В примере выше saySecretCode — единственная функция (замыкание), которая выводит secretCode снаружи исходной функции secret. По этой причине такую функцию называют привилегированной.
Отладка областей видимости с помощью DevTools
Инструменты разработчика (DevTools) Chrome и Firefox упрощают отлаживание переменных в текущей области видимости. Существует два способа применения этого функционала.
Первый способ: добавлять ключевое слово debugger в код, чтобы останавливать выполнение JavaScript кода в браузерах с целью дальнейшей отладки.
Ниже пример с prepareCake :
Если открыть DevTools и перейти во вкладку Sources в Chrome (или вкладку Debugger в Firefox), то можно увидеть доступные переменные.
Можно также переместить debugger внутрь замыкания. Обратите внимание, как переменные области видимости изменяться в этот раз:
Второй способ: добавлять брейкпоинт напрямую в код во вкладке Sources (или Debugger) путем клика на номер строки.
Области видимости в JavaScript
В JavaScript область видимости — это важная, но неоднозначная концепция. Области видимости, при правильном подходе к их использованию, позволяют применять надёжные шаблоны проектирования, помогают избежать нежелательных побочных эффектов в программах. В этом материале мы проанализируем различные типы областей видимости в JavaScript, поговорим о том, как они работают. Хорошее понимание этого механизма позволит вам улучшить качество кода.
Картинка по запросу «области видимости». Извините, если вызвали приступ ностальгии )
Элементарное определение области видимости выглядит так: это область, где компилятор ищет переменные и функции, когда они ему нужны. Думаете, что звучит это слишком просто? Предлагаем разобраться вместе.
Интерпретатор JavaScript
Прежде чем говорить об областях видимости, нужно обсудить интерпретатор JavaScript, рассмотреть то, как он воздействует на различные области видимости. При исполнении JS-кода интерпретатор проходится по нему дважды.
Первый проход по коду, называемый ещё проходом компиляции — это то, что наиболее сильно воздействует на области видимости. Интерпретатор просматривает код в поисках объявлений переменных и функций и поднимает эти объявления в верхнюю часть текущей области видимости. Важно отметить, что поднимаются только объявления переменных, а операции присвоения остаются как есть — для следующего прохода, называемого проходом исполнения.
Для того, чтобы лучше это понять, рассмотрим простой фрагмент кода:
Этот код, после компиляции, будет выглядеть примерно так:
Здесь надо обратить внимание на то, что объявления поднимаются в верхнюю часть их текущей области видимости. Это, как будет видно ниже, очень важно для понимания областей видимости в JavaScript.
Лексическая область видимости
Второй проход интерпретатора — это тот, в ходе которого выполняется присвоение значений переменным и исполняются функции. В вышеприведённом примере кода именно во время этого прохода выполняется вызов bar() в строке 12.
Интерпретатору нужно найти объявление bar прежде чем выполнить этот вызов, делает он это, начиная с выполнения поиска в текущей области видимости. В тот момент текущей является глобальная область видимости. Благодаря первому проходу, то есть компиляции, мы знаем, что объявление bar находится в верхней части кода, поэтому интерпретатор может найти его и выполнить функцию.
В целом, можно сказать, что смысл лексической области видимости заключается в том, что область видимости определяется после компиляции, и когда интерпретатору надо найти объявление переменной или функции, сначала он смотрит в текущей области видимости, но, если найти то, что ему нужно, не удаётся, он переходит в родительскую область видимости, продолжая поиск по тому же принципу. Самый высокий уровень, на который он может перейти, называется глобальной областью видимости.
Затенение переменных — это шаблон проектирования, который может быть полезен в том случае, если нужно замаскировать некоторые переменные и предотвратить доступ к ним из конкретных областей видимости. Надо сказать, что я обычно избегаю использования этого приёма, применяя его только если без него совершенно невозможно обойтись, так как я уверен в том, что использование одинаковых имён переменных ведёт к путанице при командной разработке. Использование затенения способно привести к тому, что разработчик может решить, что в переменной хранится не то, что в ней на самом деле есть.
Функциональная область видимости
Как мы видели, рассматривая лексическую область видимости, интерпретатор объявляет переменные в текущей области видимости, что означает, что переменные, объявленные в функции, объявлены в функциональной области видимости. Эта область видимости ограничена самой функцией и её потомками — другими функциями, объявленными внутри этой функции.
К переменным, объявленным в функциональной области видимости, нельзя получить доступ извне. Это очень мощный шаблон проектирования, который можно задействовать, если вы хотите создать приватные свойства, и иметь к ним доступ только внутри функциональной области видимости. Вот как это выглядит:
Блочная область видимости
Блочная область видимости похожа на функциональную, но она ограничена не функцией, а блоком кода.
Немедленно исполняемые функциональные выражения
IIFE — это весьма популярный шаблон проектирования JavaScript, который позволяет функции создать новую блочную область видимости. IIFE — это обычные функциональные выражения, которые мы исполняем сразу после того, как они будут обработаны интерпретатором. Вот пример IIFE:
IIFE, кроме того, очень полезны, если вы выполняете асинхронную операцию и хотите сохранить состояние переменных в области видимости IIFE. Вот пример подобного поведения:
Причина этого в том, что к тому времени, как истечёт 1000 миллисекунд, выполнение цикла for завершится и счётчик i окажется равным 5.
Для того, чтобы код работал так, как ожидается, выводил последовательность чисел от 0 до 4, нам нужно использовать IIFE для сохранения необходимой нам области видимости:
Итоги
Мы рассмотрели различные области видимости в JavaScript, поговорили об их особенностях, описали некоторые простые шаблоны проектирования. На самом деле, об областях видимости в JavaScript можно ещё говорить и говорить, однако я полагаю, что этот материал даёт хорошую базу, воспользовавшись которой, вы сможете самостоятельно углубить и расширить ваши знания.
Надеюсь, этот рассказ помог вам лучше понять области видимости в JavaScript, а значит, улучшить качество ваших программ. Также можем порекомендовать для прочтения эту публикацию на Хабре.
Уважаемые JS-разработчики! Просим вас поделиться интересными приёмами работы с областями видимости в JavaScript.
Что такое область видимости переменной
= 1 ; /* глобальная область видимости */
Ключевое слово global
Сначала пример использования global :
Пример #1 Использование global
Пример #3 Суперглобальные переменные и область видимости
Использование ключевого слова global вне функции не является ошибкой. Оно может быть использовано в файле, который включается внутри функции.
Использование статических ( static ) переменных
Другой важной особенностью области видимости переменной является статическая переменная. Статическая переменная существует только в локальной области видимости функции, но не теряет своего значения, когда выполнение программы выходит из этой области видимости. Рассмотрим следующий пример:
Пример #4 Демонстрация необходимости статических переменных
Пример #5 Пример использования статических переменных
Пример #6 Статические переменные и рекурсивные функции
Статическим переменным можно присвоить значения, являющиеся результатом выражения, но нельзя использовать для этого функцию, так это вызовет ошибку разбора.
Пример #7 Объявление статических переменных
Статические объявления вычисляются во время компиляции скрипта.
Ссылки с глобальными ( global ) и статическими ( static ) переменными
Результат выполнения данного примера:
$obj1 = get_instance_ref ();
$still_obj1 = get_instance_ref ();
echo «\n» ;
$obj2 = get_instance_noref ();
$still_obj2 = get_instance_noref ();
?>
Результат выполнения данного примера:
Этот пример демонстрирует, что при присвоении ссылки статической переменной она не запоминается, когда вы вызываете функцию &get_instance_ref() во второй раз.
User Contributed Notes 42 notes
Some interesting behavior (tested with PHP5), using the static-scope-keyword inside of class-methods.
$a = new sample_class ();
$b = new sample_class ();
Maybe it’s senseless to post that.. cause if you want to have the behaviour that I expected, you can simply use a variable of the object itself:
Please note for using global variable in child functions:
This won’t work correctly.
function foo () <
$f_a = ‘a’ ;
Static variables do not hold through inheritance. Let class A have a function Z with a static variable. Let class B extend class A in which function Z is not overwritten. Two static variables will be created, one for class A and one for class B.
Look at this example:
As you can see, class A and B are using different static variables even though the same function was being used.
Took me longer than I expected to figure this out, and thought others might find it useful.
I created a function (safeinclude), which I use to include files; it does processing before the file is actually included (determine full path, check it exists, etc).
Problem: Because the include was occurring inside the function, all of the variables inside the included file were inheriting the variable scope of the function; since the included files may or may not require global variables that are declared else where, it creates a problem.
My solution: Thus, to make all my global variables available to the files included with my safeinclude function, I had to add the following code to my safeinclude function (before variables are used or file is included)
Pretty simple approach that I could not find anywhere online; only other approach I could find was using PHP’s eval().
PHPUnit provides a variable «$filename» that reflects the name of the file loaded on its command line. This is available in global scope, but not in object scope. For example, the following phpUnit script (call it GlobalScope.php):
Global scope FILENAME [/home/ktyler/GlobalScope.php]
PHPUnit 3.4.5 by Sebastian Bergmann.
Method scope global FILENAME []
Method scope GLOBALS[FILENAME] []
.
WARNING! If you create a local variable in a function and then within that function assign it to a global variable by reference the object will be destroyed when the function exits and the global var will contain NOTHING! This main sound obvious but it can be quite tricky you have a large script (like a phpgtk-based gui app 😉 ).
Note that if you declare a variable in a function, then set it as global in that function, its value will not be retained outside of that function. This was tripping me up for a while so I thought it would be worth noting.
Take to heart this hard-won rule:
Declare AT THE TOP any variable that is to be global.
Both at the top of the FILE
AND at the top of any FUNCTION where it appears.
Why AT THE TOP? So it is sure to be declared before use. Otherwise a non-global version of the variable will be created and your code will fail.
Why at the top of a FUNCTION? Because otherwise the function will refer only to its local version of the variable and your code will fail.
Why at the top of the FILE? Because someday—a day that you cannot now imagine—you will want to «include» the file. And when you do, instances of the variable outside functions will not go in the global scope and your code will fail. (When the «include» is inside a calling function, variables in the included file go into the scope of the calling function.)