C++变量与初始化详解-优快云博客

2.1 基本内置类型

2.2 字面值常量

2.3 变量

变量的类型--->决定了分配给变量的存储空间大小（含义决定大小）和可以在其上执行的操作（操作）。

初始化--->C++支持两种方式初始化（变量）的形式：

（1）复制初始化：使用等号（=）；

（2）直接初始化：将初始化式放在圆括号中。

下面来区分两个概念：初始化VS赋值

（1）二者对于基本数据类型来说，差别不大

初始化：指创建变量并给它赋值；

赋值：先擦去对象的当前值，然后再复制其新的值。

（2）然后当用于类类型对象时，二者存在效率的高低。

初始化：指创建一个新的对象，并调相应的构造函数（直接初始化：直接调用与实参匹配的构造函数；复制初始化：总是调用复制构造函数。）。

赋值：指讲一个对象（假设为Object1）的值代替另一个对象（Object2）的值（Object1，Object2均已存在），并调用相应的赋值操作符函数（亦可对比为：直接赋值：直接调用与实参相匹配的赋值操作符函数；复制赋值：总是调用形参为类类型的赋值操作符函数）。

　　下面是它们的代码比较：以string类说明（其中m_str为类的成员变量，类型为：char* ，即字符串指针）

与实参相匹配的构造函数:
string::string(const char *str)
{
       m_str=new char[strlen(str)+1];//内存分配
       strcpy(m_str,str);//成员复制
}
复制构造函数：内存分配+成员复制
string::string(const string & s )
{
       m_str=new char[strlen(s.m_str)+1];//内存分配
       strcpy(m_str,s.m_str);//成员复制
}

总结：初始化=内存分配+成员复制

重载的赋值操作符：
string& string::string(const char* str)
{

        if(!strcmp(this->m_str,str))return *this; 
        delete [] m_str;//内存释放
        m_str=new char[strlen(str)+1];//(重新)内存分配
        stycpy(m_st,str);//成员复制
        return *this；
}

string& string::string(const string& s)
{

        if（this==&s）return *this;//防止自身赋值
        delete [] m_str;//内存释放
        m_str=new char[strlen(s.m_str)+1];//（重新）内存分配
        strcpy(m_str,s.m_str);//成员复制
        return *this;
}

总结：赋值=内存释放+（重新）内存分配+成员复制

通过对比可以看出：初始化效率要高于赋值操作。

故，从效率上考虑：在条件允许的情况下，最好在初始化的时候赋值，而尽量避免使用等号（“=”）。

2.3.4 变量初始化规则

（1）内置变量自动初始化，取决于变量定义位置，如在函数体外定义的变量均初始化为0，其他函数内部则不进行自动初始化。

（2）类类型变量的初始化，系统默认构造函数或用户自己显示定义。

2.3.5 声明和定义
注：为了让多个文件能访问想通的变量，C++区分声明和定义

（变量）定义：为变量分配存储空间，还可为变量指定初始值。

声明：向程序表明变量的类型和名字。另外通过使用extern关键字声明变量名而不定义它，但亦可给出变量初值，即同时定义。从这个意义上将，定义也是一种声明。

2.3.6 名字的作用域

作用域：指程序的一段区域，用于区分名字的不同意义的上下文。有：全局作用域（main函数外部），局部作用域，语句作用域。

2.3.7 在变量使用处定义变量

即在对象第一次被使用的地方定义对象，可提高程序的可读性。

2.4 const 限定符

（1）定义const对象

const限定符：把一个对象转换成一个常量，由于常量在定以后即不能修改，故定义时必须初始化。

（2）const对象默认为文件的局部变量

之所以这样定义语法，原因在于：C++允许const变量定义在头文件中。

问题1：先分析为什么允许const变量定义在头文件中：

答：一般，常量表达式是编译器在编译时就能计算出结果的表达式。所以const变量成为常量表达式后，编译器就要知其初始化时式（明显：这是全局变量所不能提供的）。根据编译器的按文件编译原则，同时为了能够让多个文件使用相同的常量值，const变量和它的初始化式必须是每个文件都可见的。所以，把一些这样的const变量定义在头文件中，此时，无论该const变量何时使用，编译器都能看见其初始化式。

问题2：const对象为什么默认为文件的局部变量

答：即，现已知C++变量可定义在头文件中，而头文件一般可被多个源文件包含，所以每个包含该头文件的源文件都会有自己的const变量，其名称和值都一样。但是由于C++中的全局变量只能定义一次，否则链接时会出现变量重定义错误，所以const对象默认为文件的局部变量。

虽然全局作用域声明的const变量是单个文件作用域，不能在其他文件中使用，但是通过在定义时前面用extern加以修饰，则可消除const文件作用域，就可以在整个程序中访问const对象。

2.5 引用

定义：是一种复合类型，即指需要其他类型定义的类型。

在引用的情况下，每一种引用类型都”关联到“一其他类型，且引用必须用与该引用同类型的对象进行初始化（初始化，指明引用关联哪个对象的唯一方法）。

（1）引用是别名。

（2）定义多个引用

（3）const引用：即指向const对象的引用。

I、非const引用：即普通引用，只能绑定到与该引用同类型的对象。

II、const引用：可以绑定到不同但相关的类型的对象或绑定到右值。

to be continued......

2.6 typedef 名字----------定义类型同义词

typedef通常用于三种目的：1.隐藏实现：隐藏特定类型的实现，强调使用类型的目的；2.化繁为简：简化复杂的类型定义，使其更易于理解；3.明确目的：允许一种类型用于多个目的，同时使得每次使用该类型的目的明确

2.7 枚举 ---------不但定义整数常量集（第一个成员默认为0，当然亦可自定义，往后自增1），而且聚集成组。

（1）定义和初始化枚举--------关键字：enum

（2）枚举成员是常量--------即不能改变枚举成员的值

（3）每个enum都定义一种唯一的类型-------即只能与同类型对象“交流”

2.8 类类型

C++中通过定义类类型来自定义数据类型

（1）从操作开始设计类---------先考虑操作，再考虑数据

每个类都定义了一个接口和一个实现。通常，先定义该类的接口，即该类所提供的操作。通过这些操作，可决定该完成其功能所需要数据，以及是否需要定义一些函数来支持该类实现。接口：由使用该类的代码需要执行的操作组成；实现：一般包括该类所需的数据。

（2）定义Sale_item类

（3）类的数据成员

定义变量与定义数据成员区别：

一般不能把类成员的初始化作为其定义的一部分。因为类不是在类里面定义数据成员初始化数据成员，而是通过构造函数进行初始化。

（4）访问标号-------控制使用该类的代码（在类外）是否可以使用给定的成员

（5）使用关键字struct

用class和struct关键字定义类的唯一差别在于默认访问级别：默认情况下，struct的成员为public，而class的成员为private。

2.9 编写自己的头文件

注：一般类定义都会放在头文件中。

由多个文件组成的程序需要一种方法连接名字的使用和声明，在C++中，这是通过头文件实现的。1.为了允许吧程序分成独立的逻辑块，C++支持分别编译；2.为了减少处理头文件的编译时间，有些C++的实现支持预编译（头文件）。

注：预编译又称预处理，做一些代码文本的替换工作。主要处理以#开头的预处理指令。

2.9.1 设计自己的头文件

头文件一般包含：类的定义、extern变量的声明以及函数的声明。

好处：1.保证所有文件使用给定实体的同一声明（即共享）；2.当声明需要修改时，只需更新头文件。

注：头文件中所做的声明在逻辑上应该是适于放在一起的。编译头文件需要一定的时间，若头文件过大，程序员可能不愿承受包含该头文件所带来的编译代价------->预编译。

（1）头文件用于声明而不是定义

由于头文件包含在多个原文件中，故不应该含有变量或函数的定义。但是对于头文件不应含有定义有三个例外：1.可以定类；2.可定义值在编译时就应知的const对象；3.可定义incline函数。（这些均源于编译器需要更多的解释信息）

注：通常，头文件中应该只定义确实必要的东西。

（2）一些const对象定义在头文件中

由于const对象默认为文件的局部变量，而当我们在头文件中定义了const变量后，每个包含该头文件的源文件都有了自己的const变量，其名和值都一样。1.当该const变量是常量表达式初始化时，可保证所有的变量都有相同的值。但在实践中大部分编译器在编译时，都会用相应的常量表达式替换const变量的使用，故实践中，不会有任何存储空间用于存储常量表达式初始化的const变量。2.当const变量不是用常量表达式初始化时，那么它就不应该在头文件定而是和其他的变量一样，该const变量应在一个源文件中定义并初始化。应在头文件为它添加extern声明，以便多个文件共享。

2.9.2 预处理器的简单介绍

预处理器：用指定的头文件内容替代每个#include.

（1）头文件经常需要其他文件

（2）避免多重包含--------->预处理器变量

为了避免名字冲突，预处理器变量经常用全大写字母表示。

#define：接受一个名字，并定义该名字为预处理器变量

#ifndef：检测指定的预处理器是否未定义，并以#endif结束

（3）使用自定义的头文件