详解C++编程中的变量相关知识

在程序运行期间其值可以改变的量称为变量。一个变量应该有一个名字，并在内存中占据一定的存储单元，在该存储单元中存放变量的值。请注意区分变量名和变量值这两个不同的概念，见图

变量名规则

先介绍标识符的概念。和其他高级语言一样，用来标识变量、符号常量、函数、数组、类型等实体名字的有效字符序列称为标识符(identifier)。简单地说，标识符就是一个名字。变量名是标识符的一种，变量的名字必须遵循标识符的命名规则。

C++规定标识符只能由字母、数字和下划线3种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。下面列出的是合法的标识符，也是合法的变量名：

sum， average， total， day， month， Student_name， tan， BASIC， li_ling

下面是不合法的标识符和变量名：

M.D.John， $123， #33， 3G64， Ling li， C++， Zhang-ling， U.S.A.

注意：在C++中，大写字母和小写字母被认为是两个不同的字符。因此，sum和SUM是两个不同的变量名。一般地，变量名用小写字母表示，与人们日常习惯一致，以增加可读性。应注意变量名不能与C++的关键字、系统函数名和类名相同。在国外软件开发工作中，常习惯在变量前面加一个字母以表示该变量的类型，如iCount表示这是一个整型变量，cSex表示这是一个字符型变量。

C++没有规定标识符的长度(字符个数)，但各个具体的C编译系统都有自己的规定。有的系统取32个字符，超过的字符不被识别。
定义变量

在C++语言中，要求对所有用到的变量作强制定义，也就是必须“先定义，后使用”，如例2.2和例2.3那样。定义变量的一般形式是：
    变量类型  变量名表列;
变量名表列指的是一个或多个变量名的序列。如：

 float a,b,c,d,e;

定义a，b，c，d，e为单精度型变量，注意各变量间以逗号分隔，最后是分号。可以在定义变量时指定它的初值。如：

 float a=83.5, b, c=64.5, d=81.2, e; //对变量a，c，d指定了初值，b和d未指定初值

C语言要求变量的定义应该放在所有的执行语句之前，而C++则放松了限制，只要求在第一次使用该变量之前进行定义即可。也就是说，它可以出现在语句的中间，如：

 int a; //定义变量a(在使用a之前定义)
 a=3; //执行语句，对a赋值
 float b; //定义变量b(在使用b之前定义)
 b=4.67; //执行语句，对b赋值
 char c; //定义变量c(在使用c之前定义)
 c='A'; //执行语句 ，对c赋值

C++要求对变量作强制定义的目的是：
1) 凡未被事先定义的，不作为变量名，这就能保证程序中变量名使用得正确。例如，如果在声明部分写了

 int student;

而在执行语句中错写成statent。如

 statent=30;

在编译时检查出statent未经定义，作为错误处理。输出“变量statent未经声明”的信息，便于用户发现错误，避免变量名使用时出错。

2) 每一个变量被指定为一确定类型，在编译时就能为其分配相应的存储单元。如指定a和b为int型，一般的编译系统对其各分配4个字节，并按整数方式存储数据。

3) 指定每一变量属于一个特定的类型，这就便于在编译时，据此检查该变量所进行的运算是否合法。例如，整型变量a和b，可以进行求余运算：

 a%b

%是“求余”，得到a/b的余数。如果将a和b指定为实型变量，则不允许进行“求余”运算，在编译时会给出有关的出错信息。
为变量赋初值

允许在定义变量时对它赋予一个初值，这称为变量初始化。初值可以是常量，也可以是一个有确定值的表达式。如

 float a, b=5.78*3.5, c=2*sin(2.0);

表示定义了a，b，c为单精度浮点型变量，对b初始化为5.78*3， 对c初始化为2*sin(2.0)，在编译连接后，从标准函数库得到正弦函数sin(2.0)的值，因此变量c有确定的初值。变量a未初始化。

如果对变量未赋初值，则该变量的初值是一个不可预测的值，即该存储单元中当时的内容是不知道的。例如，若未对a和b赋值，执行输出语句

 cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<endl;

输出结果可能为

 1.48544e-38 15 1.81858 (各次运行情况可能不同)

初始化不是在编译阶段完成的（只有在第4章中介绍的静态存储变量和外部变量的初始化是在编译阶段完成的），而是在程序运行时执行本函数时赋予初值的，相当于执行一个赋值语句。例如：

 int a=3;

相当于以下两个语句 ：

 int a; // 指定a为整型变量
 a=3; // 赋值语句，将3赋给a

对多个变量赋予同一初值，必须分别指定，不能写成

 float a=b=c=4.5;

而应写成

 float a=4.5, b=4.5, c=4.5;

或

 float a, b, c=4.5;
 a=b=c;

C++常变量
在定义变量时，如果加上关键字const，则变量的值在程序运行期间不能改变，这种变量称为常变量(constant variable)。例如：

 const int a=3; //用const来声明这种变量的值不能改变，指定其值始终为3

在定义常变量时必须同时对它初始化（即指定其值），此后它的值不能再改变。常变量不能出现在赋值号的左边。例如上面一行不能写成：

 const int a;
 a=3; //常变量不能被赋值

可以用表达式对常变量初始化，如

 const int b=3+6, c=3*cos(1.5); //b的值被指定为9，c的值被指定为3*cos(1.5)

但应注意，由于使用了系统标准数学函数cos，必须将包含该函数有关的信息的头文件“cmath”(或math.h)包含到本程序单位中来，可以在本程序单位的开头加上以下#include命令：

 #include <cmath>

或

 #include <math.h>

变量的值应该是可以变化的，怎么值是固定的量也称变量呢？其实，从计算机实现的角度看，变量的特征是存在一个以变量名命名的存储单元，在一般情况下，存储单元中的内容是可以变化的。对常变量来说，无非在此变量的基础上加上一个限定：存储单元中的值不允许变化。因此常变量又称为只读变量(read-only-variable)。请区别用#define命令定义的符号常量和用const定义的常变量。符号常量只是用一个符号代替一个字符串，在预编译时把所有符号常量替换为所指定的字符串，它没有类型，在内存中并不存在以符号常量命名的存储单元。而常变量具有变量的特征，它具有类型，在内存中存在着以它命名的存储单元，可以用sizeof运算符测出其长度。与一般变量惟一的不同是指定变量的值不能改变。用#define命令定义符号常量是C语言所采用的方法，C++把它保留下来是为了和C兼容。C++的程序员一般喜欢用const定义常变量。虽然二者实现的方法不同，但从使用的角度看，都可以认为用了一个标识符代表了一个常量。有些书上把用const定义的常变量也称为定义常量，但读者应该了解它和符号常量的区别。