C++ :: 范围解析运算符（八股总结）

在C++中，:: 被称为 范围解析运算符（Scope Resolution Operator）。它用于指定某个标识符（如变量、函数、类等）所属的命名空间或类的范围，从而避免命名冲突并明确标识符的上下文。范围解析运算符在多层命名空间、类继承以及全局作用域等场景中尤为重要。

主要用途

1. 访问全局作用域中的变量或函数
2. 访问类的静态成员
3. 定义类成员函数时指定所属类
4. 访问命名空间中的成员
5. 嵌套命名空间中的使用

1. 访问全局作用域中的变量或函数

当局部作用域中的变量或函数与全局作用域中的同名时，可以使用 :: 来访问全局作用域中的成员。

#include 

int value = 100; // 全局变量

int main() {
    int value = 50; // 局部变量
    std::cout << "局部变量 value: " << value << std::endl;
    std::cout << "全局变量 value: " << ::value << std::endl; // 使用范围解析运算符访问全局变量
    return 0;
}

输出：

局部变量 value: 50
全局变量 value: 100

2. 访问类的静态成员

范围解析运算符用于访问类的静态成员，无需创建类的实例。

#include 

class MyClass {
public:
    static int staticValue;
    
    static void display() {
        std::cout << "静态值: " << staticValue << std::endl;
    }
};

// 定义静态成员
int MyClass::staticValue = 42;

int main() {
    // 通过类名访问静态成员
    std::cout << "MyClass::staticValue: " << MyClass::staticValue << std::endl;
    MyClass::display();
    return 0;
}

输出：

MyClass::staticValue: 42
静态值: 42

3. 定义类成员函数时指定所属类

在类外部定义成员函数时，需要使用范围解析运算符来指定函数所属的类。

#include 

class Rectangle {
private:
    double width;
    double height;
public:
    Rectangle(double w, double h);
    double area();
};

// 构造函数定义
Rectangle::Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

// 成员函数定义
double Rectangle::area() {
    return width * height;
}

int main() {
    Rectangle rect(5.0, 3.0);
    std::cout << "矩形面积: " << rect.area() << std::endl;
    return 0;
}

输出：

矩形面积: 15

4. 访问命名空间中的成员

在使用命名空间时，范围解析运算符用于访问命名空间中的具体成员。

#include 

namespace Math {
    const double PI = 3.14159;
    
    double square(double x) {
        return x * x;
    }
}

int main() {
    std::cout << "圆周率 PI: " << Math::PI << std::endl;
    std::cout << "5 的平方: " << Math::square(5) << std::endl;
    return 0;
}

输出：

yaml复制代码圆周率 PI: 3.14159
5 的平方: 25

5. 嵌套命名空间中的使用

在多层嵌套的命名空间中，范围解析运算符可以用来访问深层次的成员。

#include 

namespace Company {
    namespace Department {
        namespace HR {
            void introduce() {
                std::cout << "欢迎来到人力资源部。" << std::endl;
            }
        }
    }
}

int main() {
    Company::Department::HR::introduce();
    return 0;
}

输出：

欢迎来到人力资源部。

6. 访问枚举成员

范围解析运算符还可用于访问枚举类型的成员，尤其是在 enum class 中。

#include 

enum class Color {
    Red,
    Green,
    Blue
};

int main() {
    Color myColor = Color::Green;
    
    if (myColor == Color::Green) {
        std::cout << "颜色是绿色。" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

输出：

颜色是绿色。