C++变量详解-优快云博客

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1. 变量

1.1 变量的定义

变量：是值可以改变的量；
变量：是存储信息的地方，是内存中的地址，在这个地址中可以进行数据的存储和读取；
注：变量提供一个具名的、可供程序操作的存储空间。C++中的每个变量都有其数据类型，数据类型决定着变量所占内存空间的大小和布局方式、该空间能存储的值的范围，以及变量能参与的运算。

1.2 变量的命名规则

名称中只能使用数字、字母、下划线、大小写字母代表不同字符；
名称的第一个字符不能为数字，可以为下划线或字母；
在相同作用域不能声明两个变量名相同的变量；
不能使用C++关键字用作名称；
变量名的长度不得超过255个字符；

1.3 变量的初始化与赋值的区别

初始化：赋值操作是与定义变量同步执行的，初始化的含义是创建变量时赋予其一个初始值，如：
int a = 1;
赋值：赋值操作是在定义变量之后执行的，赋值的含义是把变量的当前值擦除，而以一个新值来替代，如：
int a;
a = 1;
a = 2;

1.4 变量的默认初始化

如果是内置类型的变量未被显式初始化，它的值由定义的位置决定。
(1)定义于任何函数体之外的变量被初始化为0；
(2)定义在函数体内部的内置类型变量将不被初始化，一个为被初始化的内置类型变量的值是未定义的，如果试图拷贝或以其他形式方位此类值将引发错误，类的对象如果没有显式地初始化，则其值由类确定；

错误代码示例：函数体内部的内置类型int变量，若未被初始化，则该值是未定义的。


#include <iostream>


#include <string>

using namespace std;
int global_int;//函数体外的内置类型int变量，被默认初始化
int main()
{  
    int local_int;//函数体内部的内置类型int变量，未被初始化
    string local_string;//类的对象未被初始化，其值由类确定
    cout<<"global_int = "<<global_int<<endl;
    cout<<"local_int = "  <<local_int<<endl;
    cout<<"local_string = "<<"\""<<local_string<<"\""<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
=>编译警告：warning C4700: 使用了未初始化的局部变量“local_int”
  输出global_int = 0之后
  运行程序崩溃报错：Run-Time Check Failure #3 - The variable 'local_int' is being used without being initialized.

正确代码示例：初始化函数体内部的内置类型int变量，才是正确的处理。


#include <iostream>


#include <string>

using namespace std;
int global_int;//函数体外的内置类型int变量，被默认初始化
int main()
{  
    int local_int = 0;//初始化函数体内部的内置类型int变量
    string local_string;//类的对象未被初始化，其值由类确定
    cout<<"global_int = "<<global_int<<endl;
    cout<<"local_int = "<<local_int<<endl;
    cout<<"local_string = "<<"\""<<local_string<<"\""<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
=>global_int = 0
  local_int = 0
  local_string = ""

注：建议初始化每一个内置类型的变量。未初始化的变量含有一个不确定的值，使用未初始化变量的值是一种错误的编程行为并且很难调试。

1.5 变量的声明和定义

声明：使得名字为程序所知，一个文件如果想使用别处定义的名字则必须包含对那个名字的声明；
定义：负责创建与名字关联的实体；
声明变量：仅规定了变量的类型和名字。如果想声明一个变量而非定义它，就在变量名前添加关键字extern，而且不要显式地初始化变量；
```
(1)extern int i; //声明i，而非定义i
(2)int j; //声明j，并定义j
```
定义变量：规定了变量的类型和名字，还申请存储空间，也可能会为变量赋一个初始值。任何包含了显示初始化的声明即成为定义；
```
(1)extern int i = 0; //声明i，并定义i
(2)int j = 0; //声明j，并定义j
(3)int j; //声明j，并定义j
```
注：变量能且只能被定义一次，但是可以被多次声明。如果要在多个文件中使用同一个变量，就必须将声明和定义分离，此时，变量的定义必须出现在且只能出现在一个文件中，而其他用到该变量的文件必须对其进行声明，却绝不能重复定义。

1.6 变量的定义与赋值

定义变量：在定义了变量后，系统便为这个变量名分配一个内存地址，这样当我们为该变量赋值的时候，数值便会通过这个地址写入到内存中，而当程序需要取变量的值时，可以通过这个地址或变量名读数据。
赋值，存储到计算机内存中：可以看作是一系列排列整齐的小文件柜，每个文件柜有许多排成一列的小格子组成，每个格子都编了号，这些编号就是内存地址，变量一般放置在一个或多个格子内，每个格子都可以存储一个值。每个格子代表1个字节，如果定义的变量类型是int，那么它需要4个字节的空间，也就是4个格子。变量名是贴在这些文件柜上的一个标签，用户可以通过变量名，无需知道变量的具体地址就可方便地查找到变量。
注：
(1)当我们定义了一个变量时，必须告诉编译器该变量是什么类型（整型、字符型、其他类型），编译器将根据定义的类型自动为变量预留空间，然后做好放置该种类型的值的准备。
(2)RAM：随机存取存储器，即内存。

1.7 变量名的作用域

作用域：是程序的一部分，在其中名字有其特定的含义。C++中大多数作用域都以花括号分隔。


#include <iostream>


#include <string>

using namespace std;
int reused_int = 26;
int main()
{  
    int unique_int = 0;
    cout<<"reused_int = "<<reused_int<<"\t"<<"unique_int = "<<unique_int<<endl;
    int reused_int = 0;//定义一个同名的局部变量
    cout<<"reused_int = "<<reused_int<<"\t"<<"unique_int = "<<unique_int<<endl;
    cout<<"::reused_int = "<<::reused_int<<"\t"<<"unique_int = "<<unique_int<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
=>reused_int = 26 unique_int = 0
  reused_int = 0  unique_int = 0
  ::reused_int = 26 unique_int = 0

注：如果函数有可能用到某全局变量，则不宜再定义一个同名的局部变量。

参考文献：
[1]《C++全方位学习》范磊——第四章
[2]《C++程序设计教程（第二版）》钱能——第二章
[3]《C++Primer（中文版）》王刚杨巨峰——第二章
[4] 百度搜索关键字：C++变量、变量的命名规则、变量的初始化与赋值、变量的默认初始值、变量的声明和定义、变量与内存、变量名的作用域