面试题：C++同名变量在模板与继承体系下的命名规范及问题处理

Question

在一个C++项目中，存在模板类和继承体系，并且在不同层次出现了与全局变量同名的局部变量。请详细说明可能会遇到哪些命名冲突问题，如何通过合理的命名规范和作用域限定来避免这些问题，并给出完整的代码示例及解释。

Answer 1

命名冲突问题

1. 模板类与全局变量同名冲突：如果模板类的名称与全局变量相同，在使用模板类时可能会引起混淆，编译器难以区分是要实例化模板类还是访问全局变量。
2. 继承体系中局部变量与全局变量同名冲突：在继承体系的不同层次，如果局部变量与全局变量同名，在局部作用域内访问全局变量会变得困难，可能会意外访问到局部变量而不是期望的全局变量。

避免方法

1. 命名规范：
   • 全局变量采用特定前缀，如 g_，例如 g_globalVariable。
   • 模板类采用大写字母开头的驼峰命名法，如 TemplateClass。
   • 局部变量采用小写字母开头的驼峰命名法，如 localVariable。
2. 作用域限定：
   • 使用 :: 作用域解析符明确访问全局变量，例如 ::g_globalVariable。

代码示例及解释

#include <iostream>

// 全局变量
int g_globalVariable = 10;

// 模板类
template <typename T>
class TemplateClass {
public:
    T data;
    TemplateClass(T value) : data(value) {}
    void print() {
        std::cout << "TemplateClass data: " << data << std::endl;
    }
};

// 基类
class Base {
public:
    int baseVariable;
    Base(int value) : baseVariable(value) {}
};

// 派生类
class Derived : public Base {
public:
    int baseVariable; // 与基类成员变量同名
    Derived(int baseVal, int derivedVal) : Base(baseVal), baseVariable(derivedVal) {}
    void print() {
        std::cout << "Base baseVariable: " << Base::baseVariable << std::endl;
        std::cout << "Derived baseVariable: " << baseVariable << std::endl;
        std::cout << "Global variable: " << ::g_globalVariable << std::endl;
    }
};

int main() {
    TemplateClass<int> obj(20);
    obj.print();

    Derived d(30, 40);
    d.print();

    return 0;
}

1. 模板类部分：定义了 TemplateClass 模板类，与全局变量 g_globalVariable 没有命名冲突，通过规范的命名方式避免混淆。
2. 继承体系部分：Derived 类继承自 Base 类，Derived 类中有与 Base 类同名的成员变量 baseVariable。在 Derived 类的 print 方法中，通过 Base::baseVariable 明确访问基类的 baseVariable，通过 ::g_globalVariable 明确访问全局变量，避免了命名冲突。