c++笔记_变量

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前言

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。对C++程序员来说，“变量（variable）”和“对象（object）”一般可以交换使用

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一、变量定义

变量定义的基本形式是：首先是类型说明符（type specifier），随后紧跟着由一个或多个变量名组成的列表，其中变量名以逗号分隔，最后以分号结束。

代码如下（示例）：

int sum = 0, value, units_sold=0;			//sum、value和units_sold都是int，其中sum和units_sold初值为0
Sales_item item;							//item的类型是Sales_item（类）
string book("0-201");						//String是一个类库，表示一个可变长的字符序列，book通过一个string字面值初始化

二、初始值

1.什么是对象？

C++程序员们在很多场合都会使用对象(object)这个名词。通常情况下，对象是指一块能存储数据并具有某种类型的内存空间。不过一般仅有在与类有关的场景下才使用“对象”这个词。

代码如下（示例）：

#include<iostream>
#include<test.h>		//引入test.h头文件
using namespace std;
int main(void)
{
	int p1;			//p1既可以叫变量，也可以叫对象（一般叫变量p1）
	test p2;		//一般与类有关的叫对象p2
	return 0;
}

2.初始化

当对象在创建时获得了一个特定的值，我们说这个对象被初始化了（initialized）了。用于初始化变量的值可以是任意复杂的表达式。当一次定义了两个或多个变量时，对象的名字随着定义也就马上可以使用了。因此在同一条定义语句中，可以用先定义的变量值去初始化定义的其他变量。
代码如下（示例）：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
	//正确：price先被定义并赋值，随后被用于初始化discount，即discount=109.99*0.16
	double price = 109.99, discount = price*0.16;
	
	//正确：调用函数applyDiscount，然后用函数的返回值初始化salePrice
	double salePrice = applyDiscount(price, discount);
		
	return 0;
}

ps:C++语言中，初始化和赋值时两个完全不同的操作，初始化不是赋值，初始化的含义是创建变量时赋予其一个初始值，而赋值的含义是把对象的当前值擦除，而已一个新值来替代。

3.列表初始化

C++语言定义了初始化的几种不同形式，这也是初始化问题复杂性的一个体现。例如，想要定义一个名为units_sold的int变量并初始化为0，以下的4条语句都可以做到这一点：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
	int units_sold = 0;
	//c++11新标准，用花括号初始化变量，在此之前这种初始化的形式仅在某些受限的场合下才能使用，
	//这种初始化的形式被称为列表初始化，现在无论是初始化对象还是某些时候为对象赋新值，都可以使用这样一组由花括号括起来的初始值了。
	int units_sold = {0};		
	int units_sold{0};			
	int units_sold(0);
	
	return 0;
}

当用于内置类型的变量时，这种初始化形式有一个重要的特点：如果我们使用列表初始化且初始值存在丢失信息的风险，则编译将报错：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
	long double ld = 3.1415926536;
	int a{ld},b = {ld};			//错误：转换未执行，因为存在丢失信息的风险
	int c(ld),d = ld;			//正确：转换执行，且确实丢失了部分值，输出c=3，d=3
	
	return 0;
}

使用long double的值初始化int变量时可能存在丢失数据，所以编译器拒绝了a和b的初始化请求。

4.默认初始化

如果定义变量时没有指定初值，则变量被默认初始化，此时变量被赋予了“默认值”。默认值到底是什么由变量类型决定，同时定义变量的位置也会对此有影响。

绝大数类都支持无须显式初始化而定义对象，这样的类提供了一个合适的默认值。例如：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main(void)
{
	string empty;			//empty非显式地初始化为一个空字符串
	Sales_item item;		//被默认初始化的Sales_item对象
	
	return 0;
}

一些类要求每个对象都显式初始化，此时如果创建了一个该类的对象而未对其明确的初始化操作，将引发错误。

ps：定义于函数体内的内置类型的对象如果没有初始化，则其值未定义。类的对象如果没有显示地初始化，则其值由类确定。

5.变量声明和定义的关系

为了允许把程序拆分成多个逻辑部分来编写，C++语言支持分离式编译机制，该机制允许将程序分割为若干个文件，每个文件可变独立编译。

为了支持分离式编译，C++语言将声明和定义区分开来。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而必须包含对那个名字的声明。而定义负责创建与名字关联的实体。

变量声明规定了变量的类型和名字，这一点上定义与之相同。但是除此之外，定义还申请存储空间，也可能会为变量赋一个初始值。

如果想声明一个变量而非定义它，就在变量明前添加关键字extern，而且不要显示地初始化变量：

	extern int i;		//声明i而非定义i
	int j;				//声明并定义j

任何包含了显示初始化的声明即成为定义。我们能给由extern关键字标记的变量赋一个初始值，但是这么做也就抵消了extern的作用。extern语句如果包含初始值就不再是声明了，而变成定义了：

extern double pi =3.1416		//定义了pi，而非声明pi非定义pi

在函数体内部，如果试图初始化一个由extern关键字标记的变量，将引发错误：

#include<iostream>
using namespace std;
extern int a;
int main(void)
{
	extern int b = 1;		//在函数体内定义了extern关键字标记的变量b，将引发错误
	a = 0;					//在函数体内定义了extern关键字标记的变量a，将引发错误
	return 0;
}

ps：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，却绝对不能重复定义。

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总结

1.什么是变量？->变量提供了一个具名的，可供操作的存储空间。
2.怎么定义变量？->基本形式是：类型说明符+一个或多个变量名组成的列表，其中列表名以逗号分隔，最后以分号结束。
3.什么是初始值？->创建对象进行初始化并赋予的一个值。
4.什么是默认初始化？->定义变量没有指定初值，变量会被默认初始化赋予“默认值”，“默认值”有变量类型决定。
5.声明与定义的区别？->声明让变量名为程序所知，而定义则负责创建与变量名关联的实体。
6.声明与定义的注意事项：
1.如果需要声明变量名则在变量类型前添加关键字extern。
2.不要给由extern关键字标记的变量赋，否则会抵消extern的作用，也就使声明变成了定义。
3.不能在函数体内，初始化一个由extern关键字标记的变量。