关于“switch”中“case”语句中的大括号

Question

今天，当我尝试编写代码来仅对两个 2*2 矩阵进行加减运算时，我使用了 switch 语句，但出现错误：

在函数main()中绕过局部变量的初始化

代码

#include <iostream.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>

int
main()
{
    int mat1[2][2], mat2[2][2], mat3[2][2];

    cout << "Enter the elements in the first matrix";
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            cin >> mat1[i][j];
        }
    }

    cout << "\n\nEnter the elements of the second matrix";

    for (int k = 0; k < 2; k++) {
        for (int l = 0; l < 2; l++) {
            cin >> mat2[k][l];
        }
    }

    cout << "\n\nsaved......";

    int choice;
    cout << "\n\n\nFor adding these two matrices,press 1";
    cout << "\nFor subtracting these two matrices,press 2";
    cin >> choice;

    switch (choice) {
    case 1:

        cout << "The addition of the two matrices will yield";
        for (int a = 0; a <= 1; a++) {
            for (int b = 0; b <= 1; b++) {
                mat3[a][b] = mat1[a][b] + mat2[a][b];
            }
        }
        break;

    case 2:
        cout << "The subtraction of the two matrices will yield";
        for (int c = 0; c <= 1; c++) {
            for (int d = 0; d <= 1; d++) {
                mat3[c][d] = mat1[c][d] - mat2[c][d];
            }
        }
        break;
    }
    getch();
    return 0;
}

我还发现我可以通过将 case(s) 的代码放入大括号中来消除此错误，现在，

1. 我的困惑是关于error...
2. &case....中大括号的要求

（我知道我没有使用新的编码约定，如<iostream>、std 命名空间等，因为我已经在Turbo C++ 编译器中编写了它，所以一个中肯的答案是谦虚地请求。）

Answer 1

switch 语句只是一堆标签和一个goto，由编译器根据switch 测试中事物的值完成。

当函数中有一个局部变量时，在该变量声明之后的任何地方都可以使用它。例如：

int a;
// can use a now

但是，在switch 语句中，如果您有一个局部变量：

case a:
    int a;
    break;
case b:
    // we can use a here because these cases are just labels used in a goto
    // i.e. the cases do *not* create a new scope

因此，当您在 case 中有一个变量时，该变量存在于其下方的 cases 中，但该变量将不存在，因为初始化它的代码被 case 语句跳过。我很难解释，也许其他人可以做得更好。

大括号解决了这个问题，因为它们使变量成为局部变量，因此它在随后的cases 中不存在。仅当输入特定的case 时才会创建它，并且如果您忘记了break 并且控制权落入下一个case，则结尾} 会结束作用域并导致变量被销毁所以它不是可以从下一个case访问，不能跳过初始化。

所以请记住所有cases 共享范围。这可能有助于您理解这一点。

Answer 2

在重新缩进您的代码并更改一些内容以便它在我的系统上编译后，g++ 编译它而不发出警告。

我最好的猜测是它与 for 循环中声明的对象范围的旧规则有关（它曾经一直存在到封闭范围的末尾；在现代 C++ 中，它仅限于循环本身)，但我不太确定。

为了帮助我们解决这个问题，请正确缩进代码，并向我们显示确切的错误消息，包括行号。如果错误显示“第 42 行：...”，请在您的源代码中添加注释，例如 // this is line 42。

编辑：是的，我认为这就是问题所在。在现代 C++ 中，您的代码是可以的，因为循环变量的范围仅限于循环本身。显然 Turbo 实现了该语言的一个非常旧的版本，因此您的变量 a，例如，一直可见到 switch 语句的底部。将每个 for 循环括在花括号中应该可以避免警告：

{
    for (int a = 0; a <= 1; a++) {
        for (int b = 0; b <= 1; b++) {
            mat3[a][b] = mat1[a][b] + mat2[a][b];
        }
    }
}

EDIT2：或者更好的是，停止使用 Turbo C++ 并获得现代编译器。

EDIT3：编译器对此发出警告的原因是，即使看起来i 在使用前总是被初始化，原则上您可以在case 2: 部分引用i，绕过初始化。 （同样，这仅适用于旧规则。）

解决此问题的一种更简洁的方法可能是将每个 case 部分括在大括号中：

switch (choice) {
    case 1: {
        ...
        break;
    }
    case 2: {
        ...
        break;
    }
}

（或者，再次使用现代编译器，除非您有充分的理由坚持使用 Turbo C++）。

Answer 3

case 块本身并不是一个新范围。您在其中声明的任何变量对于switch 语句的其余部分都是可见的。但是在其他 case 块中，它是未初始化的。通过添加大括号，您创建了一个新范围，因此其他块无法看到它。

例如：

switch (choice)
{
case 0:
    int a = 42;
    break;


case 1:
    std::cout << a << std::endl; // 'a' is uninitialized here
    break;
}


switch (choice)
{
case 0:
    {
        int a = 42;
        break;
    }


case 1:
    std::cout << a << std::endl; // error -- 'a' is not declared here
    break;
}

我在您发布的代码中没有看到这样的情况，但这就是错误消息的含义。