变量基础
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本节介绍初始化、声明、作用域等变量基础，以及 const 关键字。


合法标识符
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C++ 中的标识符（用户定义的合法变量名）满足以下要求：

* 只能包含大写字母、小写字母、数字与下划线 ``_``
* 只能以字母或者下划线开头
* 大小写敏感
* 不能与 C++ 关键字重名，如 auto, enum, new 等
* 不能与 C++ 操作符替代名重名，如 and, not, not_eq 等
* 其他受限于标准库保留字的要求：
  
  * 不能有连续两个下划线
  * 不能以”下划线 + 大写字母“开头
  * 定义在函数体之外的变量，不能以下划线开头


初始化
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变量在定义时拥有一个特定值，称为初始化。例如，初始化整数（int）类型的变量：

.. code-block:: c++

    int m = 1;
    int n = 3.14;       // 被隐式地转换为了整数 3
    int x = 17, y = 11; // 利用逗号初始化多个 int 变量

列表初始化 |cpp11| 是一种现代 C++ 的初始化方法，使用花括号来完成初始化。它在隐式转换可能发生数据损失时，将会报错：

.. code-block:: c++

    double d = 3.14159;
    // 以下列表初始化将会报错，因为 double 到 int 的转换可能损失数据
    int x {d};
    int y = {d};

如果不给定初始值（即不进行显式初始化），变量将被默认初始化。

.. code-block:: c++

    int x;  // 执行 int 类型的默认初始化，初始化为 0

.. warning::
    
    **推荐在定义变量时总是显式地对其进行初始化**\ ，而不要依赖默认初始化。

    在某些情况下，不给定初始值地定义变量时，变量可能不会被初始化（而不是被默认初始化）。访问未初始化变量会引起错误。

变量初始化不等于变量赋值。变量赋值是擦除现有值，并使用新值替代。


变量声明
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如果要在多个文件中使用同一个变量，就需要用到变量声明。标准库中的 ``std::cout`` 就是一个例子：它定义在标准库中（只在一处定义），却通过头文件中的声明使其能为我们的代码所用（在多处声明后使用）。

* 定义（definition）：创建变量实体。变量只能被定义一次。
* 声明（declaration）：申请一个变量的名称并指明其类型，而不创建实体。 变量可以被多次（重复地）声明。

要声明一个变量，使用 ``extern`` 关键字，且不要对变量进行显式初始化：

.. code-block:: c++

    extern int i;       // 声明 int 类型的变量 i
    int j;              // 定义 int 类型的变量 j
    extern int k = 1;   // 由于显式初始化，定义了变量 k


作用域
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C++ 一般以花括号界定作用域。函数外部的作用域称为全局作用域，函数内部的称块作用域。

在内层作用域中，可以重新定义外层作用域中定义的同名变量。通过 ``::`` 前缀，可以在内层作用域中显式地访问全局变量：

.. code-block:: c++
    
    #include <iostream>

    int g = 100;
    int main() {
        std::cout << g << std::endl;    // 访问外层变量，输出 100
        int g = 7;
        std::cout << g << std::endl;    // g 在内层被重定义，输出 7
        std::cout << ::g << std::endl;  // 访问全局变量 g，输出 100
        return 0;
    }

.. warning::

    在实践中，谨慎从内层调用外层变量，也尽量不要在内层重新定义与外层同名的变量。