程序员的修养 - 变量

变量几乎代码程序程序 中最基础的组成单元，程序员几乎无时无刻都在接触变量。但你对变量的理解真的足够吗？

首先，什么是变量？！

第一层理解：一个可以改变的量，区别于常量，用户可以修改它的值，当然更可以读取它的值。

变量是有类型和变量名所定义的，比如 int a = 0;  std::string msg = "Hello World!";

类型包括：整型变量（int），浮点型变量float，字符型变量char ,字符串string等等，这些变量通常是用户（程序员）自己定义和操纵的。变量类型，让计算机和用户知道该变量持有什么类型的东西，计算机会更加变量类型分配适当的内存。

第二层理解：我们操作变量是通过变量名，那么变量名本质上是什么？比如 int num = 10; 我们通过num来读写该变量，要知道当我们定义一个变量时，计算机会自动分配一块内存用来存储该变量。而变量名就相当于这块内存区域的别名（引用），通过这个别名我们可以直接读写该区域。

比如刚才的例子，int num = 10; 计算机会在内存分配一个4字节大小的区域，并在该区域填上数字10。我们通过num可以直接得到数字10，也可通过num = 666直接把该区域的值改为666。

第三层理解：变量定义在不同的位置，就会有不同的作用域。定义在函数内，是局部变量，只在函数内有效。定义在函数外，就是外部或全局变量，从定义处到文件结尾全局有效。当然还有静态变量，通过static关键字声明的（又分为静态全局变量：只在文件范围内可见。静态局部变量：只在第一次调用时初始化）

第四层理解：计算机的存储分为硬盘、内存、高速缓存、寄存器等。我们接触最多的是硬盘和内存。内存是易失性存储区，即断电会清空内存所有内容。硬盘是可持久化存储的大家都清楚。当程序运行时，会把代码和数据加载到内存，并根据需要动态在内存创建数据。

所以内存分为多个区域，分别用于存储不同类型的东西。常见的分类有：全局存储区，线程栈、堆等。系统会根据变量类型，为它分配不同的存储区域。比如全局变量，静态变量都存放在全局变量区，它们会在程序启动时创建和分配内存，在程序结束时销毁。 而局部变量，函数参数这些会在线程栈上分配内存，它们是在函数调用时创建和分配，退出函数时销毁。另外还有程序员动态申请的内存变量，比如通过new malloc等，会在堆上分配内存，这块空间通常需要程序员手动释放，否则会造成内存泄漏等异常。