C++ 变量类型

变量是程序中用于存储数据的命名空间。每个变量都有名字、类型和值。理解不同类型的变量，有助于我们合理地组织代码，避免作用域混乱和生命周期错误。

什么是变量

可以把变量想象成一个带标签的盒子：

• 变量名就是盒子上的标签。
• 数据类型决定了盒子能装什么。
• 值就是盒子里的内容。

int age = 18;

上面这行代码声明了一个名为 age 的整数变量，并把 18 存进去。

声明、定义与初始化

声明

告诉编译器变量的类型和名字。

extern int count;

定义

在内存中为变量分配空间。

int count;

初始化

在定义变量的同时赋予一个初始值。

int count = 0;

未初始化的局部变量值是不确定的，直接使用可能产生奇怪的结果。推荐在定义时立即初始化。

局部变量

在函数或代码块内部定义的变量称为局部变量。它只在定义它的代码块内有效，离开代码块后就会被销毁。

#include <iostream>
using namespace std;

void printNumber()
{
    int localNumber = 100;  // 局部变量
    cout << "局部变量：" << localNumber << endl;
}

int main()
{
    printNumber();
    // cout << localNumber;  // 错误：局部变量在这里不可见
    return 0;
}

局部变量的优点是不会与其他函数的变量冲突，因为它们互相隔离。

全局变量

在所有函数之外定义的变量称为全局变量。它从程序开始运行就存在，直到程序结束才销毁。全局变量可以被程序中的任何函数访问。

#include <iostream>
using namespace std;

int globalNumber = 50;  // 全局变量

void showGlobal()
{
    cout << "全局变量：" << globalNumber << endl;
}

int main()
{
    cout << "在 main 中访问：" << globalNumber << endl;
    showGlobal();
    return 0;
}

全局变量虽然方便，但过度使用会让程序难以维护。因为任何函数都可能修改它，排查错误会变得困难。

形式参数

函数定义时列出的变量称为形式参数，简称形参。它们是函数的局部变量，只在函数执行期间有效。

#include <iostream>
using namespace std;

int multiply(int a, int b)  // a 和 b 是形参
{
    return a * b;
}

int main()
{
    int result = multiply(4, 7);
    cout << "4 * 7 = " << result << endl;
    return 0;
}

调用函数时传入的具体值称为实际参数，简称实参。上面的 4 和 7 就是实参。

静态变量

用 static 关键字修饰的变量称为静态变量。静态局部变量只初始化一次，即使函数执行结束，它的值也会被保留。

#include <iostream>
using namespace std;

void countCalls()
{
    static int count = 0;  // 静态局部变量
    count++;
    cout << "第 " << count << " 次调用" << endl;
}

int main()
{
    countCalls();  // 第 1 次调用
    countCalls();  // 第 2 次调用
    countCalls();  // 第 3 次调用
    return 0;
}

运行结果：

第 1 次调用
第 2 次调用
第 3 次调用

如果没有 static，每次调用函数时 count 都会被重新初始化为 0。

外部变量

在一个源文件中定义的全局变量，可以在另一个源文件中使用 extern 声明后访问。

文件 a.cpp：

int sharedValue = 100;

文件 b.cpp：

#include <iostream>
using namespace std;

extern int sharedValue;  // 声明外部变量

int main()
{
    cout << sharedValue << endl;
    return 0;
}

extern 只声明变量，不分配新的内存空间。它告诉编译器：“这个变量在别的地方已经定义了。”

变量的命名规范

给变量起一个好名字，是写出清晰代码的重要一步。

• 使用有意义的英文单词，如 studentCount 而不是 n。
• 变量名通常用小驼峰命名法，如 userName。
• 避免使用单个字母，除非在循环等非常短的作用域内。
• 不要使用 C++ 关键字作为变量名。

int studentCount = 30;        // 好
float averageScore = 85.5;    // 好
int n = 30;                   // 含义不明确
int return = 0;               // 错误：使用了关键字

变量类型总结

类型	定义位置	作用范围	生命周期
局部变量	函数或代码块内	定义它的代码块	进入代码块时创建，离开时销毁
全局变量	所有函数之外	整个程序	程序启动时创建，结束时销毁
形式参数	函数参数列表	函数内部	函数调用时创建，返回时销毁
静态局部变量	函数内部，带 static	函数内部	程序启动时创建，结束时销毁
外部变量	用 extern 声明	声明处所在范围	与定义它的全局变量相同

完整示例

#include <iostream>
using namespace std;

int globalValue = 10;  // 全局变量

void demo()
{
    int localValue = 20;           // 局部变量
    static int staticValue = 0;    // 静态局部变量
    staticValue++;

    cout << "局部变量：" << localValue << endl;
    cout << "静态变量：" << staticValue << endl;
}

int main()
{
    cout << "全局变量：" << globalValue << endl;
    demo();
    demo();
    return 0;
}

运行结果：

全局变量：10
局部变量：20
静态变量：1
局部变量：20
静态变量：2