C++系列：变量作用域和初始化

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这篇文章介绍变量作用域和初始化的相关概念。

概述

变量提供一个具名的、可供程序操作的存储空间。C++ 中每一个变量都有其类型，数据类型决定着所占内存的大小和布局方式、该空间能够存储的值的范围，以及变量能参与的运算。

变量初始化
C++ 语言定义了初始化的好几种不同形式，例如想定义一个名为 units_sold 的 int 变量并初始化为 0, 以下的4条语句都可以做到这一点：

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int units_sold = 0;
int units_sold = {0};
int units_sold{0};
int units_sold(0);

作为 C++11 新标准的一部分，用花括号来初始变量得到了全面应用，这种初始化的形式被称为列表初始化(list initialization)。

默认初始化
如果定义变量时没有指定初始值，则变量被默认初始化，此时变量被赋予了“默认值”。默认值到底是什么由变量类型决定，同时定义变量的位置也会对此有影响。
如果是内置类型的变量未被显式初始化，它的值由定义的位置决定。定义于任何函数体之外的变量被初始化为 0, 定义在函数体内部的内置类型变量将不被初始化。一个未被初始化的内置类型变量的值是未定义的，如果试图拷贝或以其它形式访问此类值将引发错误。
类对象各自决定其初始化的方式，而且，是否允许不经初始化就定义对象也由类自己决定。

总结：

  1. 函数体外的变量默认初始化为 0;
  2. 函数体内的变量默认不初始化，其值未定义；
  3. 类对象自行决定是否初始化。

名字的作用域

不论是在程序的什么位置，使用到的每个名字都会指向一个特定的实体：变量、函数、类型等。然而，同一个名字如果出现在程序的不同位置，也可以指向的是不同实体。

作用域 (scope) 是程序的一部分，在其中名字有其特定的含义。 C++ 语言中大多数作用域都以花括号分隔。

同一个名字在不同的作用域中可能指向不同的实体。名字的有效区域始于名字的声明语句，以声明语句所在的作用域末端为结束。

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int main()
{
    int sum = 0;
    for (int val = 1; val <= 10; ++val) 
        sum += val;
    
    std::count << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
               << sum << std::endl;
    
    return 0;
}

以上面程序为例，它定义了 3 个名字: main, sum 和 val, 同时使用了命名空间名字 std, 该空间提供了 2 个名字 cout 和 cin 供程序使用。

在程序中提供了三种作用域：

  1. 全局作用域(global scope): 定义于所有花括号之外，如 main, 一旦声明之后，全局作用域内的名字在整个程序的范围内都可以使用；
  2. 块作用域(block scope): 定义于花括号之内，如 sum, 它定义于 main 函数所限定的作用域之内，从声明 sum 开始直到 main 函数结束为止都可以访问它，但是出了 main 函数所在的块就无法访问了。
  3. 语句作用域(statement scope): 名字 val 定义于 for 语句内，在 for 语句之内可以访问 val, 但是在 main 函数的其它部分就不能访问它了。

建议：当你第一次使用变量时再定义它。