变量和 auto

第 2 课，共 30 课 · 第 1 部分 · 起步 · 约 15 分钟

程序要记住一些东西：考试的分数、商品的价格、顾客的名字。变量就是一个有名字的格子，里面放一个值。在 C++ 里，用变量之前要说清楚两件事：它叫什么，放的是哪种值。

1#include <iostream>2 3int main() {4    int score = 90;5    std::cout << "分数：" << score << '\n';6    return 0;7}

分数：90

int score = 90; 的意思是：要一个放整数（int）的格子，名字叫 score，先放进 90。std::cout << score 显示的是格子里的值，不是 score 这几个字母。

行尾的 '\n' 用的是单引号：它是一个字符，和 "\n" 一样会换行。下面马上会讲字符。

声明和赋值

int stock; 是声明变量：告诉编译器有这么一个变量，它放整数。stock = 12; 是赋值：往格子里放一个值。两步可以分开写，也可以像上面那样合成一行。

1#include <iostream>2 3int main() {4    int stock;5    stock = 12;6    std::cout << "库存：" << stock << '\n';7    stock = 7;8    std::cout << "库存：" << stock << '\n';9    return 0;10}

库存：12
库存：7

赋值可以做很多次，新值换掉旧值。C++ 里的 = 不是「等于」，而是「把右边的值放进左边的变量」。点单步，看 stock 怎么从 12 变成 7。

1#include <iostream>2 3int main() {4    int a = 5;5    int b = a;6    a = 9;7    std::cout << b << '\n';8    return 0;9}

几种基本类型

每个变量都有固定的类型，声明时写在名字前面，以后不能改。先认识最常用的五种：

std::string 也来自标准库，要 #include <string>。一条 cout 语句可以连着显示好几个变量：

1#include <iostream>2#include <string>3 4int main() {5    std::string name = "小林";6    int count = 3;7    double price = 4.5;8    char size = 'M';9    bool paid = true;10    std::cout << name << " 买了 " << count << " 件，单价 " << price << '\n';11    std::cout << "尺码：" << size << "，已付款：" << paid << '\n';12    return 0;13}

小林 买了 3 件，单价 4.5
尺码：M，已付款：1

cout 显示 double 时不会补多余的 0，4.5 就显示 4.5。bool 显示成 1（真）或 0（假）；想显示成 true / false 怎么写，第 6 课讲。char 一次只放一个英文字母、数字或符号，汉字要放进 std::string。

先赋值，再使用

声明了变量却没给它值，格子里是什么？C++ 不管：里面可能是任何数，这次和下次还可能不一样。用这样的值是未定义行为。在普通的电脑上，程序会照样跑下去，显示一个莫名其妙的数。我们的引擎会停在出事的那一行，告诉你是哪个变量：

1#include <iostream>2 3int main() {4    int total;5    std::cout << "总数：" << total << '\n';6    return 0;7}

总数：
use of uninitialized value

改法很简单：声明的时候就给它一个值，比如 int total = 0;。std::string 不一样：不给值，它就是一个空字符串 ""，可以放心用。

小技巧： 声明 int、double 这些变量时顺手给它一个值，就不会犯这个错。

常量 const

有些值定下来就不该再变，比如一周的天数。声明时在前面加 const，它就成了常量；以后谁想改它，编译器都不答应：

1#include <iostream>2 3int main() {4    const int DAYS_IN_WEEK = 7;5    std::cout << "一周有 " << DAYS_IN_WEEK << " 天\n";6    DAYS_IN_WEEK = 8;7    return 0;8}

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:6:18: error: assignment of read-only variable 'DAYS_IN_WEEK'
    6 |     DAYS_IN_WEEK = 8;
      |     ~~~~~~~~~~~~~^~~

read-only variable 是「只读的变量」：只能读，不能改。常量常用大写字母和下划线起名，一眼就能和普通变量分开。去掉最后那次赋值，程序就能运行了。

auto：让编译器推出类型

写 auto 代替类型，编译器会看 = 右边的值，推出变量是什么类型：

1#include <iostream>2 3int main() {4    auto count = 3;5    auto price = 4.5;6    auto grade = 'A';7    auto total = price * count;8    std::cout << count << " " << price << " " << grade << " " << total << '\n';9    return 0;10}

3 4.5 A 13.5

3 是整数，所以 count 是 int；4.5 带小数点，price 是 double；'A' 是字符，grade 是 char；price * count 的结果是 double，total 也是。点单步，看每个变量出现时的值。

auto 不是「什么都能放」：类型在声明的那一刻就定死了。

1#include <iostream>2 3int main() {4    auto people = 3;5    people = 3.9;6    std::cout << people << '\n';7    return 0;8}

int、double 这种短类型，这门课照样写出来，读起来更清楚。以后遇到很长的类型名，auto 就很省事了。

注意： auto name = "小林"; 推出来的不是 std::string，而是 C 风格的字符串。要字符串，就写 std::string name = "小林";。

花括号初始化

给变量初始值还有一种写法：把值放在花括号里，int score{90};。它和 = 90 的结果一样，但多了一道检查：值放不进去，编译器就报错，而不是悄悄丢掉一部分。

1#include <iostream>2 3int main() {4    int people{3.9};5    std::cout << people << '\n';6    return 0;7}

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:4:16: error: narrowing conversion of '3.8999999999999999e+0' from 'double' to 'int' [-Wnarrowing]
    4 |     int people{3.9};
      |                ^~~

narrowing conversion 是「变窄的转换」：double 的 3.9 放进 int 要丢掉小数，花括号不允许。（报错里的 3.8999999999999999e+0 就是 3.9：大多数小数在电脑里存得不完全准。）这门课里，普通变量用 =；后面讲 std::vector 这类容器时会用到花括号。

起名的规矩

变量名由字母、数字和下划线 _ 组成，还有几条规矩：

大写和小写是不同的字母，score 和 Score 是两个变量：

1#include <iostream>2 3int main() {4    int score = 90;5    int Score = 60;6    std::cout << score << " 和 " << Score << '\n';7    return 0;8}

90 和 60

能这么写，不代表应该这么写：两个名字只差大小写，很容易看错。名字要说清楚它放的是什么：price 比 p 好，max_score 比 ms 好。

练一练

写好代码，点检查。提示随便看，实在想不出来再看答案。

牛奶：6.5 元，还剩 20 瓶

1#include <iostream>2#include <string>3 4int main() {5 6    return 0;7}

总价：13

1#include <iostream>2 3int main() {4    double price = 6.5;5    int count = 2;6 7    return 0;8}

价格：19.9

1#include <iostream>2 3int main() {4    int price{19.9};5    std::cout << "价格：" << price << '\n';6    return 0;7}

这一课学会了

• 变量先声明再用：int stock; 声明，stock = 12; 赋值，也可以合成 int stock = 12;。
• = 是把右边的值放进左边的变量；再赋值，新值换掉旧值。
• int 放整数，double 放小数，char 放一个字符，bool 放真假，std::string 放一串文字。
• 一条 cout 语句用几个 << 就能连着显示几样；bool 显示成 1 或 0。
• 用没赋过值的 int 是未定义行为；声明时就给它一个值。
• const 让变量变成常量，改它会编译错误。
• auto 让编译器从右边的值推出类型，类型推出来就固定了。
• 花括号初始化 int n{3}; 不允许变窄，int n{3.5} 编译错误。
• 名字用字母、数字和 _，不以数字开头，不用 C++ 自己的词，大小写不同。