[cpp primer随笔] 17. 类中名字的查找机制

我发现写文章的逻辑真的很重要。如果只是简单的陈述知识点，那么阅读的体验会很糟糕。要想做到文章逻辑清晰，文笔是其次，作为作者首先就要对这个问题有比较顺畅的思路，绕后再把内容呈现出来。话不多说，开始本篇的内容。

本篇主要介绍了C++中类中名字的查找机制。

名字查找（name lookup）指的是解析一个程序中出现的名字，并且寻找到与之相匹配的声明，这是在程序的编译阶段完成的。

对于一个类外的普通名字，例如一个类型名或一个变量名，其名字查找过程比较直接。编译器会先在当前作用域内、该名字使用之前的部分查找有无该名字的声明，若无，则会去外层作用域寻找依次类推。如果最终没有找到该名字的有效声明，则判定为这是一个未定义的名字。

然而，类中名字的查找方式与方才所描述的有所不同。因为一个类定义的代码是分为两部分来编译的。编译器会先编译类成员声明，再编译类内成员函数的代码块（无论成员函数的定义在类内还是类外）。

1. 类声明中的名字查找

类声明中需要进行查找的名字，包括成员函数声明中的返回类型与形参类型名，以及成员变量中的类型名。这种名字大体可以分为两种，一种是自定义类型名，另一种是类型别名。

在名字查找时，会先使用该名字的当前声明语句，在类定义内，之前是否出现过该名字的声明。若无，会在外层作用域该类定义之前的部分查找，依次类推向外拓展，直至找到匹配的声明，该名字解析成功。否则，这是一个未声明的名字。

下面是一个例子：

class NAME;   // 外层作用域1

class People{ // 作用域People，类内作用域
private:
	using MONEY = double;
	MARRIED isMarried = false; // 4. 错误，未声明的名字MARRIED
public:
	People(NAME name);   // 1. 正确
	People(AGE age);     // 2. 错误，未声明的名字AGE
	People(MONEY money); // 3. 正确
	typedef bool MARRIED;
};
// 外层作用域1，但是在类定义（使用该名字的位置）之后
using AGE = int;
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上面的例子中描述了4种情况。

• 情况1：首先我们定义了一个类People。在第一个构造函数的形参列表中，我们使用了自定义类型NAME。NAME的声明虽然不在类内，但是位于People类定义所处作用域外层作用域1的前面，因此类内的名字NAME解析成功。
• 情况2：首先类内没有，AGE是在People类定义之后定义的一个类型别名，因此解析失败。
• 情况3：MONEY是在第三个构造函数声明之前，定义的一个类型别名，因此查找成功。
• 情况4：isMarried是一个类型为MARRIED的成员变量。因为MARRIED本身是一个定义在该成员变量之后的一个类型别名，因此类内查找失败，外层作用域又没有MARRIED的声明，因此该名字解析失败。

此外，需要注意类中类型成员的特殊性：尽管内层作用域中对名字重新声明可以覆盖外层作用域，但是类外定义的类型别名，在成员声明中一经使用，之后的声明禁止重新定义该别名。哪怕重新声明前后，该别名表示的类型相同。（编译器不会检查这种错误，但是前后两次MONEY的类型取决于哪个，C++标准并未指定，这属于编译器具体实现问题）下面是一个例子：

using MONEY = double;
class People{ // 作用域People，类内作用域
private:
public:
	People(MONEY money);
	using MONEY = double; // 不推荐这么做
};
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尽量将类型成员的声明放在类定义的一开始，有利于代码语义清晰。

2. 成员函数代码块中的名字查找

成员函数代码体的编译是在成员声明编译之后，因此无论成员函数的定义在类内与类外，均可以使用类成员声明中的所有名字。

成员函数定义在类内的，其名字查找机制与成员声明相同。

成员函数定义在类外的，若函数体中出现类定义中没有声明过的名字，则会在成员函数定义所在作用域进行名字查找。与类中成员声明一样，仅在成员函数定义前声明的名字可以被成功搜寻，之后的依旧无效。当前作用域若查找失败，则会向外层作用域依次扩大搜寻范围，直至找到或者判定为名字未定义。（最大找到全局作用域）