Случаи указания типа данных в условии цикла

#cpp #циклы #область_видимости

Добрый вечер. Пришел с вопросом. Читал тут книгу, в одном фрагменте было написано,
 что если я укажу тип данных у переменной в условии функции, то значение переменной
будет иметь большую область видимости, чем если бы я указал переменную без типа. То
есть без типа переменная будет действовать, пока активен цикл, но с типом данных она
будет действовать и на еще одни скобки.

Решил проверить. Написал с int'ом-все сработало. Убрал int-и программа стала использовать
значение переменной в цикле во всей программе и по какому-то принципу компилятор его
даже изменил, по какому-я не понимаю.

Вопрос: Я некорректно понял инфу из учебника? Да, то как все должно быть на самом деле?

#include 
using namespace std;

int main() {
 int done=5;
 int howmany=3;

   for( done=1; done

Ответы
Ответ 1

Рассмотрим следующую программу

#include 

int main() 
{
    int done = 5;
    int howmany = 3;

    for ( done = 1; done < howmany; done++ )
    {
        std::cout << done << std::endl;
    }

    std::cout << done << std::endl;

    return 0;
}


Ее  вывод на консоль 

1
2
3


В этой программе в блоке кода функции main объявлена переменная done. Сначала эта
переменная инициализируется значением 5

int done = 5;


а затем в предложении for ей присваивается значение 1

for ( done = 1; done < howmany; done++ )
      ^^^^^^^^


После выхода из цикла эта переменная будет иметь значение 3.

Теперь рассмотрим следующую программу

#include 

int main() 
{
    int done = 5;
    int howmany = 3;

    for ( int done = 1; done < howmany; done++ )
    {
        std::cout << done << std::endl;
    }

    std::cout << done << std::endl;

    return 0;
}


Ее вывод на консоль

1
2
5


В этой программе в предложении for объявляется переменная с именем done, совпадающем
с именем переменной, объявленной в блоке кода main. 

for ( int done = 1; done < howmany; done++ )
      ^^^^^^^^^^^^ 


Эта переменная в предложении for скрывает одноименную переменную с таким же именем,
объявленную во внешнем блоке кода. Ее область определения - это тело цикла for. После
выхода из цикла данная переменная прекращает свое существование.

Из стандарта C++ (6.5.3 The for statement)


  3 If the for-init-statement is a declaration, the scope of the name(s)
  declared extends to the end of the for statement.


Поэтому последняя строка вывода программы

5


уже выводит на консоль значение переменной done, которая была объявлена до цикла
в блоке кода функции main

В общем случае имя, объявленное во внутренней области объявления скрывает такое же
имя, объявленное во внешней области объявления

Из стандарта C++ (3.3.10 Name hiding)


  1 A name can be hidden by an explicit declaration of that same name in
  a nested declarative region or derived class (10.2).


Обратите внимание, что есть важное отличие в определении предложения for между C++ и C.

В C++ во второй части предложения for, где записывается условие, также может быть
объявление.

Рассмотрите следующую демонстрационную программу

#include 

int main() 
{
    int done = 5;
    int howmany = 3;

    for ( ; int howmany = done; done-- )
    {
        std::cout << done << std::endl;
    }

    std::cout << '\n' << howmany << std::endl;

    return 0;
}


Ее вывод на консоль 

5
4
3
2
1

3


При каждой итерации данного цикла for

for ( ; int howmany = done; done-- )
        ^^^^^^^^^^^^^^^^^^


объявляется переменная howmany, которая скрывает переменную с таким же именем, объявленную
в функции main. Значение, присвоенное этой переменной, преобразуется к булевскому типу.
Если оно равно 0, то условие будет ложным и произойдет выход из цикла. 

После цикла выводится уже значение переменной howmany, объявленной в main.

Ну, и напоследок пример, когда в предложении for сразу в двух его частях объявляются
переменные, которые скрывают одноименные переменные с теми же именами, объявленные
в main. После выхода из цикла эти переменные прекращают свое существование, и становятся
видимыми переменные, объявленные в main.

#include 

int main() 
{
    int done = 10;
    int howmany = 20;

    for ( int done = 5; int howmany = done; done-- )
    {
        std::cout << done << std::endl;
    }

    std::cout << '\n' << done << std::endl;
    std::cout << howmany << std::endl;

    return 0;
} 


Вывод этой программы на консоль

5
4
3
2
1

10
20


Предложение for в этой программе логически может быть представлено как

{
    int done = 5;

    Label_repeat:
    {
        int howmany = done;

        if ( howmany != 0 )
        {
            std::cout << done << std::endl;
            done--;
            goto Label_repeat;
        }
        else
        {
            goto Label_exit;
        }
    }
}
Label_exit:
//...


Ответ 2

Как я понимаю, вы просто указали в цикле for

for(int done ....


При этом произошло следующее: вы объявили новую переменную done, которая имеет областью
видимости только цикл for, а после выхода из него это переменная done благополучно
умирает, и имя done относится вновь к той переменной, которая объявлена в начале функции
main. Поскольку в цикле вы меняли переменную, которая просто "тезка" локальной переменной
done из функции main, последняя оставалась неизменной.

Но как только вы убираете слово int из заголовка цикла for, объявление исчезает,
и переменная, используемая в цикле for - та же, что объявлена в main. Естественно,
что при работе цикла она изменяется.

А вообще по вопросу очевидно, что вы эту тему понимаете неверно, так что почитайте
повнимательнее учебник на тему областей видимости переменных.