宣告和定義 (C++)

2024-07-20

C++ 程式包含各種實體，例如變數、函式、類型和命名空間。這些實體每一個都必須先宣告，才能加以使用。宣告會指定實體的唯一名稱，以及其類型和其他特性的相關資訊。在 C++ 宣告名稱的點，就是編譯器可見的點。您無法參考編譯單位稍後宣告的函式或類別。變數應該儘可能在接近使用的時間點之前宣告。

下列範例顯示一些宣告：

#include <string>

int f(int i); // forward declaration

int main()
{
    const double pi = 3.14; //OK
    int i = f(2); //OK. f is forward-declared
    C obj; // error! C not yet declared.
    std::string str; // OK std::string is declared in <string> header
    j = 0; // error! No type specified.
    auto k = 0; // OK. type inferred as int by compiler.
}

int f(int i)
{
    return i + 42;
}

namespace N {
   class C{/*...*/};
}

第 5 行宣告 main 函式。第 7 行宣告名為 pi 的 const 變數，並將其初始化。第 8 行宣告整數 i，並以函式所產生的值初始化 f。編譯器可以看到名稱 f，因為在第 3 行上的前向宣告。

在第 9 行中，宣告名為 C 類型的 obj 變數。不過，此宣告引發錯誤，因為 C 在程式稍後才會宣告，而且不會前向宣告。若要修正錯誤，您可以在 main之前，先移動整個 C 的定義，或為其新增前向宣告。此行為不同於其他語言，例如 C#。在這些語言中，函式和類別可以在來源檔案中的宣告點之前使用。

在第 10 行中，宣告名為 std::string 類型的 str 變數。 std::string 的名稱是可見的，因為它是在 string 標頭檔中引進的，它會合併到第 1 行的原始來源檔案中。 std 是宣告 string 類別的命名空間。

在第 11 行中，因為名稱 j 尚未宣告，因此會引發錯誤。宣告必須提供類型，不同於 JavaScript 等其他語言。在第 12 行中，會使用 auto 關鍵詞，它會告知編譯器根據其初始化的值來推斷 k 的類型。在此情況下，編譯器會針對類型選擇 int。

宣告範圍

宣告所引進的名稱在宣告發生所在的範圍內有效。在上一個範例中，main 函式內宣告的變數為局部變數。您可以在 main 外部的全域範圍宣告名為 i 的另一個變數，而且會是個別的實體。不過，這類名稱重複可能會導致程式設計人員混淆和錯誤，因此應避免。在第 21 行中，類別 C 宣告在命名空間 N 的範圍中。命名空間的使用有助於避免名稱衝突。大部分 C++ 標準程式庫名稱都會在 std 命名空間內宣告。如需範圍規則如何與宣告互動的詳細資訊，請參閱範圍。

定義

某些實體，包括函式、類別、列舉和常數變數，必須定義及宣告。定義提供編譯器在稍後程式使用實體時產生機器碼所需的所有資訊。在上一個範例中，第 3 行包含函式 f 的宣告，但函式的定義在第 15 到 18 行提供。在第 21 行上，類別 C 同時宣告和定義 (雖然如定義，類別不會執行任何動作)。必須定義常數變數，換句話說，在宣告值的相同陳述式中指派值。內建類型的宣告，例如 int 是自動定義，因為編譯器知道要為其配置多少空間。

下列範例顯示也是定義的宣告：

// Declare and define int variables i and j.
int i;
int j = 10;

// Declare enumeration suits.
enum suits { Spades = 1, Clubs, Hearts, Diamonds };

// Declare class CheckBox.
class CheckBox : public Control
{
public:
    Boolean IsChecked();
    virtual int     ChangeState() = 0;
};

以下是一些不是定義的宣告：

extern int i;
char *strchr( const char *Str, const char Target );

Typedef 和使用陳述式

在舊版的 C++ 中，typedef 關鍵詞用來宣告另一個名稱別名的新名稱。例如，std::string 類型是 std::basic_string<char> 的另一個名稱。程序設計人員為何使用 typedef 名稱而非實際名稱，應該很明顯。在新式 C++中，using 關鍵詞優先於 typedef，但概念相同：已宣告和定義的實體會宣告實體的新名稱。

靜態類別成員

靜態類別資料成員是類別所有物件共用的離散變數。因為它們是共用的，所以必須在類別定義之外定義和初始化。如需詳細資訊，請參閱類別。

外部宣告

C++ 程式可能包含多個編譯單位。若要宣告在個別編譯單位中定義的實體，請使用 extern 關鍵詞。宣告中的資訊就足以供編譯器使用。不過，如果在連結步驟中找不到實體的定義，則連結器將會引發錯誤。

本節內容

儲存類別
 const
constexpr
extern
初始設定式
 別名和 typedef
using 宣告
 volatile
decltype
C++ 中的屬性

另請參閱

基本概念

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