1.3变量、初始化与赋值初探

变量

一个例如x=5的语句意义已经显而易见：将5分配给x，那么我们要问了，x是什么？x就是我们所说的变量。

C++中，变量的实质是一块用于存储信息的内存区域的名称，你可以把它想成一个邮箱，或者一间小屋，可以存放或取回信息。所有的电脑都有内存，称为随机存取存储器（RAM，randomaccess memory），供程序使用。当定义一个变量时，一块内存就会被留出来使用。

这一节，我们暂时只考虑整型变量，即一个拥有整数值的变量。通常我们使用一个声明语句来定义变量，下面的例子定义了一个整型变量。

[code]int x;

[/code]

当CPU执行这个语句时，RAM中的一块内存就会被预留出来（称为实例化instantiation）。比如，变量x被分配的内存位置为140，那么每当程序在表达式或者语句中看到x时，就会知道要去140位置寻找x的值。

对变量的最常见操作是赋值，赋值需要使用赋值操作符，即大家熟知的“=”符号。例如：

[code]x = 5;

[/code]

当CPU执行这个语句时，它被翻译为“将5放到内存区域140中”。

我们的程序接下来会用std::cout把这个值打印到屏幕上。

[code]std::cout << x; // 把x的值打印到屏幕上

[/code]

左值与右值

C++中变量是一种左值（l-value），左值是一种可寻址的值(a value that has an address (inmemory)，看英文意义更明了)。由于所有的变量都有地址，所以所有的变量都是左值，称为左值是因为左值是唯一能够放在赋值操作符左边的值。做赋值运算时，赋值运算符的左边必须是一个左值。因此，语句5=6；将产生一个一个编译错误，因为5不是一个左值。5没有相应的内存区域，因此没有什么可以被分配给它。5就是5，它的值不能被重新分配。当一个值被分配给左值时，左值所在内存地址的值就会被重写。

左值对应的为右值，右值是指任何可以被分配给左值的值，右值的计算值通常为一个单一数字。右值可以是数字5（值为5），或者一个变量x（值为最后被分配的值），或者一个表达式x+2（值为x加2）。下面是几个展示右值是如何求值得例子。

[code]int y;      // 定义整型变量y
y = 4;      // 4的值为4，被分配给y
y = 2 + 5;  // 2 + 5的值为7，被分配给y，之前的y值被覆盖
int x;      // 定义整型变量x
x = y;      // y的值为7，被分配给x
x = x;      // x的值为7，被分配给x（无用的语句）
x = x + 1;  // x+1的值为8，被分配给x，所以最终y的值为7，x的值为8

[/code]

我们来看一下上面的最后一个语句，这句是最会造成困惑的。

[code]x = x + 1 ;

[/code]

这个语句中，x被使用在两种环境中，在赋值运算符“=”左边，作为左值（在内存中有相应地址的变量），在“=”右边，作为右值，被用来产生一个具体值（此例中为7）。即：

[code]x = 7 + 1;

[/code]

这样看就很明显了，将8分配给x。

程序员是不经常谈论左值右值得，所以也没有必要过于深究。记住关键的就好，等号左边的值必须能够代表一段内存地址（比如变量），右边的值必须有特定的计算值。

赋值与初始化

初学者会遇到两个经常混淆的概念，赋值和初始化。

变量被定义后，可能会通过“=”号被分配一个值（赋值）。

[code]int x;
x = 5; //此为赋值

[/code]

C++允许在定义变量的同时给予其一初始值，这称为初始化。

[code]int x = 5;

[/code]

显而易见，变量在初始化之前必须定义。

虽然这两个概念在本质上相似的，并且达成相似的目标。但在未来的课程中，我们会遇到某些类型大的变量只允许初始化，不允许赋值，所在区分一下两者还是有意义的。

未初始化的变量

与一些编程语言不同，C/C++在声明变量的同时不会自动给其赋值（比如赋0值）（这是出于性能的考量），所以当一个变量被分配到内存中的某个区域时，其默认值将该区域已有的任何可能的值，一个未被赋值的变量称为未初始化变量。

注：某些编译器，比如VisualStudio，在调试模式下会自动初始化内存中的内容，在发布模式下则不会。

未初始化的变量可能产生一些有趣的（意料不到的）现象，我们来看下面这个小程序：

[code]// #include "stdafx.h" // Visual Studio用户无需注释掉此代码
#include
int main()
{
  int x;
   // 危险的操作，因为x未初始化
   std::cout << x;
   return 0;
}

[/code]

此例中计算机会将一些闲置的内存分配给x，然后将该区域存放的值发送给屏幕并打印出来。但是打印出的值是什么呢？答案是谁都不知道。每次运行程序时结果都可能不同，作者用VisualStudio 2013运行的结果，一次是7177728，下一次5277592。

如果你想亲自运行这个程序有两点需要注意：
确保使用的是release调试模式，（参看6a解决方案配置），否则结果可能是你所用的编译器初始化的结果（VisualStudio使用-858993460初始化）。
如果编译器不允许你运行这个程序并且提示变量未初始化，可以尝试更改为这个程序：

[code]// #include "stdafx.h" // Visual Studio用户无需注释掉这行代码
#include

void doNothing(const int &x)
{

}

int main()
{
     int x;

     // 让编译器误认为x被使用了
      doNothing(x);

     std::cout << x;
}

[/code]
使用未初始化的变量是新手常犯的错误之一，不幸的是这也是今后调试程序的挑战之一(因为如果未初始化的变量恰好被分配到一块有合理值比如0的内存区域，程序可能就会正常运行)。

幸运的是，许多现代编译器在编译时检测到一个未初始化的变量时，就会给出相应的警告。例如，在Visual Studio2005中编译上述程序时会给出如下警告：

c:vc2005projectstesttesttest.cpp(11): warning C4700: uninitialized local variable ‘x’ used

一个很好的经验法则是在定义的同时就进行初始化，这会确保你的变量始终有一个一致的值，程序出错时也便于调试。

规则：始终记得初始化你的变量。

小测验

下面的程序会打印出什么值？

[code]int x = 5;
x = x - 2;
std::cout << x << std::endl; // #1

int y = x;
std::cout << y << std::endl; // #2

std::cout << x + y << std::endl; // #3

std::cout << x << std::endl; // #4

int z;
std::cout << z << std::endl; // #5

[/code]

 答案：点击这里