C++Primer学习（2.2）

2.2 变量
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)”一般可以互换使用。
术语:何为对象?
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。
一些人仅在与类有关的场景下才使用“对象”这个词。另一些人则已把命名的对象和未命名的对象区分开来，他们把命名了的对象叫做变量。还有一些人把对象和值区分开来，其中对象指能被程序修改的数据，而值(value)指只读的数据。
本书遵循大多数人的习惯用法，即认为对象是具有某种数据类型的内存空间。我们在使用对象这个词时,并不严格区分是类还是内置类型,也不区分是否命名或是否只读。
2.2.1 初始值
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(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后定义的其他变量。
//正确:price先被定义并赋值，随后被用于初始化discount
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);
在C++语言中，初始化是一个异常复杂的问题，我们也将反复讨论这个问题。很多程序员对于用等号=来初始化变量的方式倍感困惑，这种方式容易让人认为初始化是赋值的一种。事实上在C++语言中，初始化和赋值是两个完全不同的操作。然而在很多编程语言中二者的区别几乎可以忽略不计，即使在C++语言中有时这种区别也无关紧要，所以人们特别容易把二者混为一谈。需要强调的是，这个概念至关重要，我们也将在后面不止一次提及这一点。
初必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，而以一个新值来替代。
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(default initialized)，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。
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。定义于任何函数体之外的变量被初始化为0。一种例外情况是，**定义在函数体内部的内置类型变量将不被初始化(uninitialized)。**一个未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访问此类值将引发错误。
每个类各自决定其初始化对象的方式。而且，是否允许不经初始化就定义对象也由类自己决定。如果类允许这种行为，它将决定对象的初始值到底是什么。
绝大多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，以刚刚所见为例，string类规定如果没有指定初值则生成一个空串:
std::string empty; //empty非显式地初始化为一个空串
Sales item item; //被默认初始化的Sales item对象
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做明确的初始化操作，将引发错误。
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式地初始化，则其值由类确定。
提示:未初始化变量引发运行时故障
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。尽管大多数编译器都能对一部分使用未初始化变量的行为提出警告，但严格来说，编译器并未被要求检查此类错误。
使用未初始化的变量将带来无法预计的后果。有时我们足够幸运，一访问此类对象程序就崩溃并报错，此时只要找到崩溃的位置就很容易发现变量没被初始化的问题。另外一些时候，程序会一直执行完并产生错误的结果。更糟糕的情况是，程序结果时对时错、无法把握。而且，往无关的位置添加代码还会导致我们误以为程序对了，其实结果仍旧有错。
建议初始化每一个内置类型的变量。虽然并非必须这么做，但如果我们不能确保初始化后程序安全，那么这么做不失为一种简单可靠的方法。
2.2.2 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(separate compilation)机制，该机制允许将程序分割为若干个文件，每个文件可被独立编译。
如果将程序分为多个文件，则需要有在文件间共享代码的方法。例如，一个文件的代码可能需要使用另一个文件中定义的变量。一个实际的例子是std::cout和std::cin,它们定义于标准库，却能被我们写的程序使用。
为了支持分离式编译，C++语言将声明和定义区分开来。声明(declaration)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。而定义(defnition)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，在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，就在变量名前添加关键字extern，而且不要显式地初始化变量:
extern int i; //只申明，不定义
int j; //声明并定义j.
任何包含了显式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，而变成定义了:
extern double pi=3.1416;//定义
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，将引发错逞
变量能且只能被定义一次，但是可以被多次声明。
声明和定义的区别看起来也许微不足道，但实际上却非常重要。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。
关键概念:静态类型
C++是一种静态类型(statically typed)语言，其含义是在编译阶段检查类型。其中检查类型的过程称为类型检查(type checking)。
我们已经知道，对象的类型决定了对象所能参与的运算。在C++语言中，编译器负责检查数据类型是否支持要执行的运算，如果试图执行类型不支持的运算，编译器将报错并且不会生成可执行文件。
程序越复杂，静态类型检查越有助于发现问题。然而，前提是编译器必须知道每一个实体对象的类型，这就要求我们在使用某个变量之前必须声明其类型。
2.2.3 标识符
C++的标识符(identifer)由字母、数字和下画线组成，其中必须以字母或下画线开头。标识符的长度没有限制，但是对大小写字母敏感:
//定义4个不同的int变量
int somename,someName,SomeName，SOMENAME ;
C++语言保留了一些名字供语言本身使用，这些名字不能被用作标识符。
同时，C++也为标准库保留了一些名字。用户白定义标识符中不能连续出现两个下画线，也不能以下画线紧连大写字母开头。此外，定义在函数体外的标识符不能以下画线开头（即全局变量不能以下划线开头）。
变量命名有许多约定俗成的规范，下面的这些规范能有效提高程序的可读性:
1）标识符要能体现实际含义。
2）一般用小写字母，如index，不要使用Index或 INDEX。
3）用户自定义的类名一般以大写字母开头，如Sales_item.
4）如果标识符由多个单词织成，则单词应有明显区分，如student_loan或studentLoan,不要使用 studentloan。

2.2.4 名字的作用域
建议:当你第一次使用恋量时再定义
一般来说，在对象第一次被使用的地方附近定义它是一种好的选择，因为这样做有助于更容易地找到变量的定义。更重要的是，当变量的定义与它第一次被使用的地方很近时，我们也会赋给它一个比较合理的初始值。