前面說了C++的基本數(shù)據(jù)類型，下面來看看在C++中如何定義變量和常量。

變量

定義和初始化

C++定義變量的方式和C語言一樣，也可以在定義的同時初始化。值得一提的是列表初始化，在原來的C++版本中可以用于初始化數(shù)組等。C++ 11標準增加了更廣泛的列表初始化，所以可以用列表初始化來初始化單個變量。

//定義變量
int a;
//定義并初始化
int b = 1;
//同時定義多個變量
int c = 5, d = 6;
//C++ 11 新特性：列表初始化
int e{3};

列表初始化有一個限制，如果要初始化的值超過了可容納的范圍，就會引發(fā)編譯錯誤，而直接賦值就可以。

//不能編譯
//short s{3.1415};
//可以編譯
short s = 3.1415;

對于函數(shù)內(nèi)部的局部變量來說，如果不初始化的話，值是未定義的。對于未初始化的局部變量進行操作可能導致無法預料的后果。對于全局變量，如果沒有給定初始值，默認值是0。

定義和聲明變量

變量定義告訴編譯器，我要創(chuàng)建一個變量，以后再用它。而變量聲明告訴編譯器，我要引用一個變量，所以你先按照這個變量的類型和名字去找它。聲明變量需要使用extern關(guān)鍵字，而且聲明的時候不能賦值。如果使用extern關(guān)鍵字并賦值，那么變量聲明就變成了變量定義，而且這只能用于全局變量的聲明和定義。如果對一個函數(shù)內(nèi)部的本地變量聲明添加初始化式，就會引發(fā)編譯錯誤。

//定義了一個全局變量
int global_count;

//聲明在另一個文件中定義的全局變量
extern int global_count;

標識符

標識符也就是變量、函數(shù)、類的名字，用于標識不同的對象。和大多數(shù)編程語言一樣，C++的標識符需要以字母或下劃線開頭，有數(shù)組、字母和下劃線組成，而且對大小寫敏感。

作用域

如果一個標識符定義在花括號外面，那么這個標識符的作用域就是全局作用域。全局作用域的變量可以在本文件的任何地方訪問，如果在其他文件中聲明這個標識符，那么還可以在其他文件中訪問。

如果一個標識符在某對花括號中定義，那么這個標識符的作用域就在這對花括號中，這就是局部作用域。局部作用域的標識符在超出這個塊后，就無法被訪問了。如果有一個全局變量，然后在某個作用域中又定義了一個同名變量，那么這個局部變量就會屏蔽對全局變量的訪問。如果希望訪問全局變量，需要使用域操作符::來指定。

//聲明在另一個文件中定義的全局變量
extern int global_count;

void declare_and_define()
{
    cout << global_count << endl;
    if (true)
    {
        int global_count = 5;
        cout << "同名局部變量覆蓋全局變量:" << global_count << endl;
        cout << "使用全局變量:" << ::global_count << endl;
    }
}

復合類型

復合類型指的是基于其他類型定義的更復雜的類型，這些復合類型也是C++語言的重點和難點。

指針

指針是C++語言從C語言中繼承的類型。每個變量在內(nèi)存中都有一個地址來存儲，指針就是這個地址。利用指針我們可以直接對變量進行修改。定義指針需要在指針名前添加星號*。如果要在一行定義多個指針，那么每一個指針前都需要星號。

//指針
int *p1, *p2;

有了指針，還需要將變量的地址賦給它，這需要使用取地址符&。注意指針和變量的類型必須匹配，將int型變量的地址賦給double *類型的指針是錯誤的。

int d1 = 5, d2 = 6;
//指針
int *p1, *p2;
p1 = &d1;
p2 = &d2;
cout << "d1=" << d1 << ",p1=" << *p1 << endl;

如果想由指針訪問其指向的對象，使用解引用符*。由于指針指向的是對象本身，所以使用解引用符修改對象會修改實際對象的值。

*p1 = 100;
cout << "d1=" << d1 << ",p1=" << *p1 << endl;

指針有兩種狀態(tài)，一種是指向某個內(nèi)存空間，另一種是無效狀態(tài)。對于無效狀態(tài)的指針進行解引用會引發(fā)不可預料的后果，所以這種情況應該盡量避免。對于無效狀態(tài)的指針，最好將其清空。在老版本的C++語言中，我們需要引用cstdlib頭文件，并且使用其中預定義的NULL來清空指針，這個預定義的值實際上是0。在C++ 11標準中引入了一個新的字面量nullptr來代替NULL，所以在以后的程序中，我們最好使用nullptr。

引用

引用是C++語言新增的一種類型，它和指針既有相似之處，也有不同之處。

先來看看如何定義引用。

int d1 = 5;
//d2是d1的引用
int& d2 = d1;

如果要在一行同時定義多個引用，需要在每個引用名前添加&。

int &r1 = d1, &r2 = d2;

引用實際上是一個別名，一旦定義好，對引用的所有操作都相當于直接對原變量進行操作。這一點和指針很類似。

//修改引用也會修改原變量
d2 = 100;
cout << "d1=" << d1 << ",d2=" << d2 << endl;

但是需要注意一點，指針也是一個變量，所以一個指針可以多次賦值，指向不同變量的地址。而引用只能和一個變量綁定，所以引用在定義的時候必須初始化，而且一旦初始化，無法再綁定到其他變量。

復合類型總結(jié)

前面介紹了引用和指針兩種復合類型，這些復合類型還可以互相組合，生成更加復雜的類型聲明。對于指針和引用聲明，它們是和變量組合在一起的。所以下面的定義中，p是一個指針，而d是一個變量。如果希望聲明多個指針， 需要在每一個變量名前添加*號。

int *p, d;
//即使星號和類型放在一起，p仍然是指針，d仍然是變量
//int* p, d;

符合類型還可以互相組合。比如說，我們可以定義指針的指針。

int **pp = &p;

引用是一個別名，所以無法定義引用的指針。但是反過來可以定義指針的引用。

int*& r = p;

常量

常量定義

常量和變量一樣，唯一的不同點是常量一經(jīng)定義，它的值就不能夠在改變。常量定義和變量差不多，只不過需要使用const限定符修飾。由于常量一經(jīng)賦值就無法再改變，所以常量在定義的時候必須初始化。

//定義常量
const int const_count = 5;

編譯器在處理常量的時候，會直接將常量替換為其對應的值，所以編譯器需要知道常量的值。默認情況下，常量定義只在本文件中有效。如果在多個文件中定義了同名的常量，那么這些常量是各不相同的常量。如果需要在文件之間共享常量，就需要在常量定義和聲明上都添加extern關(guān)鍵字。

變量的const引用

我們可以把引用標記為const的，這種情況下這個引用變?yōu)橹蛔x的，我們可以修改原變量，可以通過引用讀取原變量，但是無法通過引用修改原變量。

//引用常量
int i = 5;
const int& r = i;
i = 10;
//r = 10;

指針常量

指針存儲的就是對象的地址，如果我們把指針本身定義為const的，那么我們將無法將這個指針指向其他對象的地址，但是我們可以通過這個指針修改指向?qū)ο蟮闹?/strong>。需要注意，這種定義必須將const關(guān)鍵字置于緊挨的變量名的位置。

int j = 100;
//const指針
int *const cp = &i;
//可以修改指針指向的對象的值
*cp = 10;
//無法修改指針指向的對象
//cp = &j;

const int *p = &i;
//可以修改指針指向其他對象
p = &j;
//無法通過指針修改值
//*p = 200;

//既是頂層const又是底層const
const int*const ccp = &i;

//常量表達式
constexpr int MAX_COUNT = 100;
constexpr int MIN_COUNT = -MAX_COUNT;
//i不是常量，所以下面的代碼不能編譯
//constexpr int VARIABLE_COUNT = i;