变量&常量

在 C++ 中，变量用于存储可变数据，常量用于存储不可变数据。以下是定义规范及示例：

一、变量定义

语法：数据类型 变量名 [ = 初始值 ];

1. 基本变量定义

int age = 25;           // 整型
double price = 9.99;    // 双精度浮点型
char grade = 'A';       // 字符型
bool isValid = true;    // 布尔型
std::string name = "Alice"; // 字符串型（需 #include <string>）

2. 多变量定义

int x = 5, y = 10, z;  // 定义多个同类型变量（z 未初始化）

3. 初始化方式

• 拷贝初始化：int n = 10;
• 直接初始化：int n(10);
• 列表初始化（C++11 起）：int n{10}; // 防止窄化转换（如浮点转整型会报错）

---

二、常量定义

1. const 常量（运行时确定值）

语法：const 数据类型 常量名 = 值;

const double PI = 3.14159;
const int MAX_SIZE = 100;

2. constexpr 常量（编译时确定值，C++11）

语法：constexpr 数据类型 常量名 = 值;

constexpr int ARRAY_SIZE = 10; 
int arr[ARRAY_SIZE];  // 可用于数组大小

3. 宏常量（不推荐）

#define TAX_RATE 0.08  // 预处理器替换，无类型检查

---

三、关键对比

特性	变量（Variable）	常量（Const/constexpr）
可变性	值可修改	值不可修改
初始化	可延迟初始化	必须定义时初始化
定义示例	int count = 0;	const int MAX = 100;
类型安全	是	const 是，#define 否
作用域	遵守块作用域	同变量（#define 全局）

---

四、高级用法

1. 指针与常量

const int* ptr1 = &x;  // 指针指向的值不可变
int* const ptr2 = &x;  // 指针本身不可变
const int* const ptr3 = &x; // 指针和值均不可变

2. auto 类型推导（C++11）

auto score = 95;     // 自动推导为 int
auto flag = true;    // 推导为 bool

3. 常量表达式函数

constexpr int square(int n) {
    return n * n;
}
constexpr int sq = square(5);  // 编译时计算

---

五、使用建议

1. 优先使用 const/constexpr 替代宏常量（类型安全、作用域控制）
2. 变量初始化：始终显式初始化变量（避免未定义行为）
3. constexpr 可用于：
   • 数组大小
   • 模板元编程
   • 编译时计算优化
4. 全局常量建议在头文件中使用 extern 声明：

   // header.h
   extern const int GLOBAL_CONST;
   
   // source.cpp
   const int GLOBAL_CONST = 42;
   

注：C++ 中 const 默认具有内部链接性（文件作用域），需用 extern 实现跨文件共享。