前言

这一节我们将学习变量作用域的相关知识，可能会涉及到一些C++的基本语法以及C++变量类型的相关知识，如果你还有不明白的，请到C++基本语法和C++变量类型这里温故一下

C++变量作用域

1. 变量的定义位置

在C++中，根据变量定义的位置，变量可以分为以下几类：

局部变量：在函数或代码块中声明的变量，只能在该函数或块中使用。
形式参数：函数的参数，它是函数调用时用来接收外部传入数据的变量。
全局变量：在所有函数之外声明的变量，可以在整个程序中使用。

2. 什么是作用域？

作用域是一个变量可以被访问的“范围”或“区域”。根据变量的定义位置，它的作用域可以分为以下几种：

（1）局部作用域

定义位置：在函数内部声明。
特点：
- 只能在函数内部访问，函数外部无法使用。
- 每次调用函数时，局部变量都会被创建；函数结束后，局部变量会被销毁。

示例：

void myFunction() {
    int x = 10; // x 是局部变量
    std::cout << x << std::endl; 
}
// 这里无法访问 x

（2）全局作用域

定义位置：在所有函数之外。
特点：
- 全局变量可以被程序中的任何函数访问。
- 全局变量在程序启动时创建，程序结束时销毁。

示例：

int x = 20; // x 是全局变量

void myFunction() {
    std::cout << x << std::endl; // 可以访问全局变量 x
}

（3）块作用域

定义位置：在代码块 {} 内部。
特点：
- 只能在块内部访问，块外部无法使用。
- 每次执行代码块时，块作用域的变量都会被创建，执行完后销毁。

示例：

{
    int x = 30; // x 是块作用域变量
    std::cout << x << std::endl;
}
// 这里无法访问 x

（4）类作用域

定义位置：在类的内部。
特点：
- 类作用域的变量可以被类的所有成员函数访问。
- 它的生命周期与类的对象相同。

示例：

class MyClass {
private:
    int x; // x 是类作用域的变量
public:
    void setX(int value) {
        x = value; // 可以访问类的变量 x
    }
    int getX() {
        return x;
    }
};

3. 特殊情况：变量重名

如果在内部作用域中声明的变量与外部作用域中的变量同名，内部作用域的变量会覆盖外部作用域的变量。

示例：

int x = 50; // 全局变量 x

void myFunction() {
    int x = 10; // 局部变量 x，覆盖了全局变量 x
    std::cout << x << std::endl; // 输出 10
}

小总结

局部变量：在函数或代码块中声明，只能在内部使用。
全局变量：在所有函数之外声明，可以在程序的任何地方使用。
块作用域变量：在 {} 中声明，只能在块内部使用。
类作用域变量：在类内部声明，可以被类的所有成员函数使用。

局部变量

什么是局部变量？

局部变量是在函数或代码块内部声明的变量，它们的作用范围仅限于声明它们的那个函数或代码块。
当函数执行结束时，局部变量就会被销毁。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 局部变量
    int a, b, c; 

    // 初始化变量
    a = 10;
    b = 20;
    c = a + b;

    cout << c;  // 输出 30
    return 0;
}

解释：

a, b, c 是局部变量，它们只能在main()函数中使用。
当程序运行到return 0;时，a, b, c会被销毁，无法在main()之外访问。

全局变量

什么是全局变量？

全局变量是在所有函数之外定义的变量。
它们的作用范围是整个程序，可以在任何函数中使用。
全局变量在程序开始时创建，在程序结束时销毁。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 全局变量
int g;

int main() {
    // 局部变量
    int a = 10, b = 20;

    g = a + b;  // 赋值给全局变量 g

    cout << g;  // 输出 30
    return 0;
}

解释：

g是全局变量，a和b是局部变量。
g可以被程序中的任何函数访问，比如main()。

## 局部变量和全局变量同名时的情况

如果局部变量和全局变量同名，在函数内部使用的是局部变量，局部变量会覆盖全局变量的值。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 全局变量
int g = 20;

int main() {
    // 局部变量
    int g = 10;

    cout << g;  // 输出 10
    return 0;
}

解释：

全局变量g的值是20，但在main()函数中，局部变量g的值是10。
当程序运行到cout << g;时，优先使用局部变量g，所以输出是10。

小总结

局部变量：
- 定义在函数或代码块内部。
- 只能在声明它的地方使用，离开作用域就无法访问。
- 在函数结束时销毁。
全局变量：
- 定义在所有函数外部。
- 作用范围是整个程序，任何函数都可以访问。
- 在程序运行期间一直存在。

局部变量和全局变量的初始化

局部变量

局部变量是定义在函数或代码块内部的变量。
特点：
- 局部变量不会自动初始化，如果没有赋值，变量的值是随机的，可能会导致意外的结果。
- 示例：
  1
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  5
  int main() {
  int x; // 局部变量未初始化
  std::cout << x; // 输出随机值
  return 0;
  }

全局变量

全局变量是定义在所有函数之外的变量。
特点：
- 全局变量会自动初始化，默认值取决于数据类型：
  
  数据类型 默认值
  
  int 0
  
  char '\0'
  
  float 0.0
  
  double 0.0
  
  指针 NULL
- 示例：
  1
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  int x; // 全局变量自动初始化为 0
  
  int main() {
  std::cout << x; // 输出 0
  return 0;
  }

数据类型	默认值
`int`	0
`char`	`'\0'`
`float`	0.0
`double`	0.0
指针	`NULL`

块作用域

块作用域指的是在代码块 {} 内部定义的变量，这些变量只在该块内有效。

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int a = 10;  // 外部变量
    {
        int a = 20;  // 块作用域变量，覆盖外部变量 a
        std::cout << "块变量: " << a << std::endl;  // 输出 20
    }
    std::cout << "外部变量: " << a << std::endl;  // 输出 10
    return 0;
}

输出：

1 2	块变量: 20 外部变量: 10

解释：

在块 {} 内部声明的变量 a 是一个新的变量，覆盖了外部变量 a。
块执行完后，内部变量 a 被销毁，外部变量 a 重新生效。

类作用域

类作用域指的是在类中声明的变量，这些变量属于类，可以被类的所有成员函数访问。

示例：

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    static int class_var;  // 类作用域变量
};

// 定义类变量并初始化
int MyClass::class_var = 30;

int main() {
    std::cout << "类变量: " << MyClass::class_var << std::endl;  // 输出 30
    return 0;
}