C++变量基础概念

变量是程序中的基本存储单元，用于存储数据。在C++中，变量需明确类型、名称和作用域。

声明与定义

• 声明：告知编译器变量的存在（extern int x;）。
• 定义：分配内存并初始化（int x = 10;）。

命名规则

• 由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头。
• 区分大小写，避免使用保留关键字（如int、class）。

变量类型

C++变量分为基本类型和派生类型：

基本数据类型

• 整型：int（4字节）、short（2字节）、long（8字节）。
• 浮点型：float（4字节）、double（8字节）。
• 字符型：char（1字节），存储ASCII值。
• 布尔型：bool，值为true或false。

派生数据类型

• 数组：int arr[5];
• 指针：int* p = &x;
• 引用：int& ref = x;（别名，必须初始化）。

变量作用域

• 局部变量：函数或块内定义，仅在其范围内有效。

  void func() {
      int local = 5; // 局部变量
  }
  

• 全局变量：函数外定义，整个文件可见。

  int global = 10; // 全局变量
  int main() { /* ... */ }
  

变量存储类别

• 自动存储（auto）：默认方式，函数结束时释放（局部变量）。
• 静态存储（static）：生命周期持续到程序结束。

  void counter() {
      static int count = 0; // 仅初始化一次
      count++;
  }
  

• 动态存储（new/delete）：手动管理内存。

  int* ptr = new int(10); // 动态分配
  delete ptr;            // 释放内存
  

常量与修饰符

• const：不可修改的常量。

  const int PI = 3.14;
  

• constexpr：编译时常量（C++11）。

  constexpr int SIZE = 100;
  

• volatile：防止编译器优化（用于硬件寄存器等）。

类型推断与自动声明（C++11）

• auto：自动推断变量类型。

  auto x = 5;      // int
  auto y = 3.14;   // double
  

• decltype：推断表达式类型。

  int a = 10;
  decltype(a) b = 20; // b的类型与a相同（int）
  

初始化方式

• 拷贝初始化：int x = 10;
• 直接初始化：int x(10);
• 列表初始化（C++11）：int x{10};（避免窄化转换）。

作用域解析运算符（::）

访问全局变量（当与局部变量同名时）。

int x = 100;
int main() {
    int x = 50;
    cout << ::x; // 输出全局变量100
}