与 C++ 的第二类接触-变量和基本类型

1. 变量和基本类型

1.1. 可以用先定义的变量去初始化后定义的变量

double price = 109.99, discount = price * 0.16;

1.2. 列表初始化

以下的 4 条初始化语句都是合法的

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

如果我们使用列表初始化且初始值存在丢失信息的风险时，编译器将报错

long double ld = 3.1415926536;
int a{ld}, b = {ld};  // 错误：转换未执行，因为存在丢失信息的风险
int c(ld), d = ld;    // 正确：转换执行，且确实丢失了部分值

1.3. 默认初始化

在未显式初始化时，全局的变量会被初始化为 0 ，函数内部的变量不初始化

std::string global_str;
int global_int;

int main(int argc, char *argv[])
{
  int local_int;
  std::string local_str;
  std::cout << "Global string is: " << global_str << std::endl;
  std::cout << "Global int is: "    << global_int << std::endl;
  std::cout << "Local string is: "  << local_str  << std::endl;
  std::cout << "Local int is: "     << local_int  << std::endl;
  return 0;
}

Global	string	is:
Global	int	is:	0
Local	string	is:
Local	int	is:	22083

1.4. 声明与定义

声明用来创建一个符号，定义用来创建实体、分配内存甚至初始化。如果只是想声明变量需要使用 extern 关键字，声明变量一般使用在分离式编译中。如果有一个变量我们希望在多个文件中使用，我们只能在一个文件中进行定义，在其它文件中进行声明。此时 extern 关键字会告诉编译器这个变量只是在此处声明，定义需要去其它文件中找，此时该变量也就是一个全局变量，如果试图在函数体内部初始化一个 extern 标记的变量，将引发错误。

extern int i;              // 声明 i 而非定义 i
int j;                     // 声明并定义 j
extern double pi = 3.1416; // 显式初始化都会成为定义

1.5. 变量标识符

与 Python 不同，C++ 中的标识符不能以两个连续的下画线开头，也不能以下画线紧连大写字母开头。此外，定义在函数体外的标识符不能以下画线开头。因此以下标识符都是不合法的

float _global_price;

int main() {
  int __num;
  float _Price;

  return 0;
}

1.6. 引用

引用（reference）是为对象起了另外一个名字。如果学过 Python 中的引用，这里应该比较好理解，引用以及原始对象都指向内存中的同一区域。但引用本身不是一个对象，因此不能定义引用的引用，也不能定义指向引用的指针。

int iVal = 1024;
int &refVal = ival;      // refVal 指向 iVal
int &refVal2;            // 报错：引用必须被初始化
int &refVal3 = refVal;   // 报错：不能定义引用的引用
int *val_ptr = &refVal;  // 报错：不能定义引用的指针

以下为一个示例

int i, &ri = i;
i = 5; ri = 10;
std::cout << i << " " << ri << std::endl;

10 10

1.7. 空指针

#include <cstdlib>

int *p1 = nullptr;         // 等价于 int *p1 = 0;
int *p2 = 0;               // 直接将 p2 初始化为字面常量 0
// C 语言的写法，需要首先 #include <cstdlib>
int *p3 = NULL;            // 等价于 int *p3 = 0;

std::cout << "p1 is " << p1 << std::endl;
std::cout << "p2 is " << p2 << std::endl;
std::cout << "p3 is " << p3 << std::endl;

p1 is 0
p2 is 0
p3 is 0

1.8. `void*` 指针

void* 指针是一类特殊的指针类型，只记录对象的地址而不记录对象的内存空间大小

double obj = 3.14, *pd = &obj;
void *pv = &obj;
pv = pd;

1.9. `const` 常量限定符

1.10. 命名空间的 `using` 声明

using std::cin; using std::endl;

int i;
cin >> i;                 // 正确：cin 和 std::cin 含义相同
cout << i;                // 错误：没有对应的 using 声明，必须使用完整的名字
std::cout << i << endl>;  // 正确：显式地从 std 中使用 cout