编程语言：谈谈代码复用的机制，变量_函数_类_库_包（一）

导语：    本系列讲述了编程语言当中，有关于代码复用所设计的一些机制和概念，包括变量、函数、类、库和包的概念和作用，属个人见解，欢迎指正。

本文不谈及某个具体的编程语言，旨将其中一些共通的概念进行讲解，以便给于像我这种半路出家的人一种思考的维度。

入正题。

变量

首先我们来谈一谈谈变量，在各种编程语言当中，变量是一种最基础的概念，变量的作用是什么呢?
看个例子

例1：

a=3.1415926*2*r
b=3.1415926*r*r
c=3.1415926*4/3*r*r*r

a，b，c三个公式中，都包含了3.1415926，这么长的数，输入一次的打字时长就得几秒，如果我用π代替，而把π的值定位3.1415926，是不是就可以提高操作的效率了呢？

例2：

π=3.1415926   
a=π*2*r                等价于a=3.1415926 *2*r
b=π*r*r                等价于b=3.1415926 *r*r
c=π*4/3*r*r*r          等价于c=3.1415926 *4/3*r*r*r 

输入操作的代价，比之前的少了许多，有人会说，这不也就少了十几个字符嘛，我也可以复制粘贴，操作的代价都差不多。

试想下，如果不只这几个公式，有几十个，上百个公式需要用到π，那会少掉多少字符？你复制粘贴之后，遇到长一点的公式，一个公式用到好几个π的时候，你的公式得多长，越长是不是看着越乱么？

以上，就是讲解的变量的第一个作用：数据的复用，通过变量，把数据复用到使用变量的地方，使用一次变量也就是使用了一次数据（变量所指向的数据）。

某天因为工作需要，π的值需要改成3.14，那在例1当中我需要手动修改三处；在例2中，我只需要修改一处π的值。

例1：
a=3.1415926*2*r                ->a=3.14*2*r
b=3.1415926*r*r                ->b=3.14*r*r
c=3.1415926*4/3*r*r*r          ->c=3.14*4/3*r*r*r

例2：
π=3.1415926                     修改：π=3.14
a=π*2*r                             ->等价于a=3.14*2*r
b=π*r*r                             ->等价于b=3.14*r*r
c=π*4/3*r*r*r                       ->等价于c=3.14*4/3*r*r*r 

这个就引出的变量的第二个作用：数据的自动更新，当变量指代的数据变动了，之后使用到变量的地方，自动更改为最新的数据值。

这时，有人还会说，变量的这两个作用，常量也可以做到，变量跟常量不就没啥区别了么？那接下来，就要说到变量的第三个作用，也就是变量和常量不一样的地方。

我们需要用到常量的地方，不希望常量的值发生变动，定义了常量之后，在代码运行的过程中常量的值不发生改变。而上边的例子，我们手动修改变量的值，是在变量定义的时候进行了修改，在定义常量的代码中，也是可以修改常量的值，但只限于定义的时候。

但，变量之所以为变量，说的是，在代码运行的过程当中，可以通过代码来修改变量的值，也就是变量的第三个作用：通过代码修改数据，或者说重新赋值。

例3：

π=3.14 
r=0.5

a=π*2*r           
b=π*r*r           
c=π*4/3*r*r*r       

if(r<1)   π=3.1415926
d=π*r*r*r*r
e=π*r*r*r*r*r

在代码执行过程中，通过条件判断如果r<1，则π重新赋值为3.1415926，而不管π之前的值等于什么。这个过程中，我们并不是手动修改π在定义时的值，而是通过代码来给π重新赋值。就是说，π这个变量，在定义之后，是可以根据需要进行数据的修改，重新赋值，这也是变量有别于常量的地方。

 

小结：

变量的三个作用：数据替代，数据更新，数据修改。

涉及到的复用机制：数据的复用，更深入一点说，是内存中某个存放数据的空间的复用，在定义常量和变量时，内存中都会指定某个地址的空间来存放数据，相较于常量，变量在代码运行的过程当中是可以改变所存放的数据，变量实则代表着内存的这个地址空间，不管里边的数据如何变化，当用到变量时，就从空间中取出当下存放的数据，而不管程序运行到哪个时间点，空间还是那个空间，数据就不一定还是那个数据，这也是变量之所以为变量的原因，而常量从头到尾都守着那个空间和那个数据，始终如一。