对象与变量

数据和值

第1.0节「程序结构介绍」中，了解到程序中大多数指令是语句，函数是按顺序执行的语句组。语句执行生成想要的结果。

程序怎么得到结果呢？通过操纵（读取、更改和写入）数据。「数据」是计算机可移动、处理或存储的信息。

程序有多种方式获取待使用数据：文件或数据库、网络、键盘上输入或程序员直接将数据放入源代码。在上述“Hello world”程序中，文本“Hello world！”直接插入程序源代码，为程序提供数据。程序将数据发送至显示器处理。

数据以有效的处理格式存储（不可读）。编译“Hello World”程序时，文本“Hello World！”转换为程序使用的更有效的格式（二进制，将在以后的课程中讨论）。

「值」是字母（例如A）、数字（例如5）、文本（例如Hello）或其他数据值（例如分数）。

对象和变量

内存，称为RAM（随机存取存储器的缩写），供程序使用。RAM被视为一系列编号的邮箱，每个邮箱在程序运行时保存一段数据。

一些较旧的编程语言（如BASIC），可直接访问这些邮箱（语句类似于「获取邮箱编号7532中的值」）。

在C++中，不鼓励直接访问内存。鼓励对象间接访问内存。对象是存储值的存储区域（通常是内存），具有其他相关属性（将在后续课程中介绍）。编译器和操作系统如何为对象分配内存超出本课程范围。这里的关键点，与其说获取存储在邮箱7532中的值，不如说获取该对象存储的值。这意味着我们可以专注于使用对象来存储和检索值，而不必担心它们在内存中的实际位置。

对象即可有名称也可无名称（匿名）。命名对象称为变量，对象名称为标识符。程序中，创建和使用的大多数对象是变量。

变量实例化

为了创建变量，使用一种特殊的声明语句，称为定义（稍后澄清声明和定义之间的区别）。

下面示例，定义名为x的变量：

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int x; // 定义一个类型为int的变量x

编译器看到语句时，就会知道，定义一个变量，命名为x，类型为int（稍后将详细介绍类型）。从这行开始（我们将在以后的课程中讨论一些限制），每当编译器看到标识符x时，它就会知道我们正在引用这个变量。

程序运行时，变量被实例化。「实例化」意味着创建对象并为其分配内存地址。变量须先实例化，才能用于存储值。假设变量x在内存位置140处实例化。当程序使用x时，将访问存储器位置140中的值。实例化对象有时称为实例。

数据类型

目前为止，已经讨论了变量是存储数据值的命名存储区域。数据类型（通常称为类型）告诉编译器变量将存储哪种类型的值（例如，数字、字母、文本等）。

上面例子中，变量x赋予了int类型，意味着变量x将表示一个整数值。整数是没有分数的数字，例如4、27、0、-2或-12。简而言之，x是整数变量。

C++中，变量的类型须在编译时（编译程序时）已知，不重新编译程序不能更改类型。整数变量保存整数值。如果要存储其他类型值，则需要使用不同的类型。

整数是C++默认支持类型之一。下面示例使用数据类型double定义变量：

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double width; // 定义一个类型为double的变量width

C++允许创建自定义类型。后续会介绍，也是C++一部分强大的能力。

对于介绍性章节，将使用整数变量，它们在概念上很简单，后续也会有其他类型（包括double）。

定义多个变量

通过逗号分隔名称，能在单个语句中定义相同类型的多个变量。以下两段效果相同：

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int a;
int b;

内容相同：

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int a, b;

定义多个变量时，新手程序员会犯两个常见错误（不严重，编译器会捕获这些错误）：

第一个错误，按顺序定义变量时为每个变量指定类型。

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int a, int b; // 错误 (编译失败)

int a, b; // 正确

第二个错误，不允许同一语句中定义不同类型的变量。不同类型的变量须在单独语句中定义。

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int a, double b; // 错误 (编译失败)

int a; double b; // 正确 (但不推荐)

// 正确并且推荐 (更容易阅读)
int a;
double b;

总结

C++中，使用变量访问内存。变量有一个标识符、一个类型和一个值（以及这里不相关的一些其他属性）。变量的类型用于如何解释内存中的值。

下一课，将学习如何为变量赋值，以及如何实际使用它。