C/C++中的switch/case陷阱

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浅析C/C++中的switch/case陷阱

　　先看下面一段代码：

　　文件main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;int main(int argc, char *argv[])
{int a =0;switch(a){case 0: int b=1;cout<<b<<endl;break;case 1: cout<<b<<endl;break;default:break;}return 0;
}

　　在gcc编译器下编译的结果为：

　　提示跳过了变量b的初始化过程。对于一个局部变量，它的作用域为它所定义的地方到它所在的语句块结束为止，那么对于变量b，它所在的最小语句块为switch{}块，那么也就说在case 0后面的部分，变量b都是可见的（注意在case 0之前变量b是无法访问的）。考虑这样一种情况，当a的值为1，那么程序就跳到case 1执行，此时b虽然可以访问，但是跳过了它的初始化过程。而如果在定义变量的同时进行了初始化，表明程序员希望初始化这个变量，但是此时跳过了该变量的初始化，就可能导致程序出现程序员无法意料的情况，因此编译器为了避免跳过这样的初始化而造成无法预料的结果，就对该语句进行报错。

　　如果将上述代码改为：

 switch(a){case 0: int b;b=0;cout<<b<<endl;break;case 1: cout<<b<<endl;break;default: break;}

　　编译的结果为：

　　只是进行了警告，因为在定义变量的时候没有进行初始化，也就是说程序怎么执行都不会跳过变量的初始化过程，不会说由于跳过了该过程而造成无法预料的错误或程序崩溃现象。因此只是进行了警告。

　　再看下面这段代码：

 switch(a){case 0: break;default: int b=1;cout<<b<<endl;break;}

　　这段代码没有报错。因为如果执行case 0，变量b没有进行初始化，但是由于在case 0部分b是不可见的，因此不会对程序造成任何影响，而如果执行default分支，则b会被初始化，因此程序没有报错。

　　归根到底，出现上述的crosses initialization和jump to case label错误的原因是由于变量的作用域问题，因此一个好的习惯就是在case子句下面加上大括号来限定变量的作用域。

 switch(a){case 0: {int b=1;cout<<b<<endl;break;}case 1: break;default: break;}

　　不过要注意，一旦加上了大括号，在case 0后面便不能访问到变量b了。

　　注意，如果上述代码以C方式进行编译，编译结果则会有所不同：

　　main.c

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{int a =2;switch(a){case 0: int b=17;printf("%d\n",b);break;case 1: break;default:printf("%d\n",b);break;}return 0;
}

　　编译结果：

 

 　　报的错误意思是在该标签下不能定义变量。为什么呢？原因很简单，在C语言中所有的变量定义都必须放到所在语句块的最前面。所以如果改成这样：

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{int a =2;switch(a){int b=17;case 0: printf("%d\n",b);break;case 1: break;default:printf("%d\n",b);break;}return 0;
}

　　编译结果：

　　没有报错，注意这里没有报crosses initialization的错误，这点C和C++有点不同。如果以C++方式编译，肯定会报crosses initialization的错误，这也更加说明C++在语法方面要求比C更加严格。

　　该程序运行的结果：

　　输出32，是一个随机值。因为b并没有进行初始化，所以输出的是随机值。

　　其他补充：

请教switch内部的变量定义问题？

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{bool b = false;switch (false){case true:int ival;break;case false:ival = 3;cout << ival << endl;}return 0;
}

这段c++代码应该直接执行switch语句中的 case false，这样的话ival应该没有被定义，为什么程序能被编译通过，并顺利执行？（编译器gcc4.7）
这边的ival应该是局部变量，应该运行时在栈上分配空间啊，那么应该不存在在编译时已经分配好空间的问题了吧？

Answer：

ival是局部变量，作用域是所在的大括号内。

所以第二个case仍然属于该变量的作用域。

另外，变量的定义不是语句，所以无需执行也是全范围有效。这里第一个case的语句虽然没有被执行，但它的变量定义仍然有效。

能跳过的是变量初始化而不是变量定义。变量无论在何处定义都有效，switch只能跳过变量初始化，不能跳过变量定义。

问主理解有误，变量的声明和定义的作用是在静态域，与是否执行到没有关系。定义变量并不存在执行动作。

为什么这个容易误解呢，因为c语言switch语句设计的比较悲剧，每个case部分是没有独立的作用域的。要理解它，一种方法是把它当作goto来看。 比如这个程序就是：

作者：知乎用户
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