switch内部的变量定义

转载自：switch case语句内部变量定义

switch case语句是非常常用的语句，入门的码农也知道是做什么的。

但关于switch case内定义变量的问题，网上的很多博文都有谬误，在这里我写一下对这个语句的了解。

一

先看合法的定义方式：

[cpp] view plain copy

1. int main(int argc, const char * argv[]) {  
2.     int idx = 2;  
3.     switch (idx) {  
4.             int k;  
5.         case 1:  
6.             int j;  
7.             break;  
8.         case 2:  
9.             k = 1;  
10.             j = 2;  
11.             std::cout<<"K:"<<k<<std::endl;  
12.             std::cout<<"J:"<<j<<std::endl;  
13.             break;  
14.         default:  
15.             break;  
16.     }  
17.     return 0;  
18. }  

在C++11 std Dialect下 打印出的结果是：

[html] view plain copy

1. K:1  
2. J:2  

二

然后看看不合法的写法：

[cpp] view plain copy

1. int main(int argc, const char * argv[]) {  
2.     int idx = 2;  
3.     switch (idx) {  
4.             int k = 1;  
5.         case 1:  
6.             int j = 1；  
7.             break;  
8.         case 2:  
9.             k = 1;  
10.             j = 2;  
11.             std::cout<<"K:"<<k<<std::endl;  
12.             std::cout<<"J:"<<j<<std::endl;  
13.             break;  
14.         default:  
15.             break;  
16.     }  
17.     return 0;  
18. }  

编译无法通过。

三

解释下原因：

一为什么合法？

首先一个变量有没有被定义是在编译时就检查过的，因此这里可以编译通过。

其次在处理switch case语句中，C++11标准的编译器都会在执行case跳转前为变量分配空间，因此执行也没有问题。

（当然我并不建议在case语句外定义变量，因为何时为变量分配空间是编译器特性，而非语言特性，虽然这个问题中遵守C++11标准的编译器没有问题）

二为什么不合法？

C++11标准禁止这种写法。在编译时，编译器就会报错。C++11禁止这种写法的原因来自于C++的一个规定：

It is possible to transfer into a block, but not in a way that bypasses declarations with initialization. A program that jumps from a point where a local variable with automatic storage duration is not in scope to a point where it is in scope is ill-formed unless the variable has POD type (3.9) and is declared without an initializer. (The transfer from the condition of a switch statement to a case label is considered a jump in this respect.)

众所周知，C++不允许使用未初始化的变量，而初始化操作和定义变量对于编译器来说是两码事，初始化操作是一个确确实实的在运行时才会被调用的语句，是可以被case跳转屏蔽掉的语句，而定义则是在编译器就完成检查的。

如果二的写法合法的话，那么会发生这样的问题：

编译时定义变量被执行，初始化和赋值语句也用各自的方式编译完成，并且在运行时，程序也的确为此变量分配了空间。但是在运行时，初始化语句却在某些情况下被跳转掉了。

虽然对于int等类型的变量，赋值和初始化在我们看来都是"="，但编译后的二进制是完全不同的，编译器会在编译时把"int j = 1;"编译成初始化，而把"j = 1;"编译成赋值。因此在整个运行过程中，如果初始化语句被case跳转掉了，我们在其他case语句中的"="不可能对此变量进行初始化。

这时，如果在整个switch(){}的定义域中，有对此变量的调用，那就是『试图在初始化一个变量前使用它』，因此C++11禁止了这种写法。

四

额外谈一些：

如果不在case中加上{}，整个switch(){}都是使用同一个作用域，这一点通过上文符合语法例子中对J、K的定义和使用就能看出来。最好的方法就是在编码时，将整个switch语句用到的变量在switch外声明，并且针对某个case需要单独使用变量的情况，用{}明确此case语句的作用域

case的实现与goto非常相似，case的本质是一种标签，在switch case语句中变量的定义问题可以推广到goto语句中。

下面的代码也是不合法的，因为string是一个类，类有自己的隐式初始化方法，实际上这依然是个可能被跳转掉的初始化语句。

[cpp] view plain copy

1. case 1:  
2.     std::string tempStr;  
3.     break;