【GESP】C++四级考试大纲知识点梳理, (4) 变量和作用域

GESP C++四级官方考试大纲中，共有11条考点，本文针对第4条考点进行分析介绍。

（4）掌握变量作用域的概念，理解全局变量与局部变量的区别。

四级其他考点回顾：

• 【GESP】C++四级考试大纲知识点梳理, (1) 指针
• 【GESP】C++四级考试大纲知识点梳理, (2) 结构体和二维数组
• 【GESP】C++四级考试大纲知识点梳理, (3) 模块化和函数

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一、变量是什么？

在 C++ 中，变量就像装数据的小盒子。

int x = 5;

这表示我们创建了一个变量 x，并且把数字 5 放了进去。

二、什么是变量的“作用域”？

变量的作用域（Scope）就是——这个变量在哪些地方可以用。

打个比方：你在家可以穿拖鞋、吃零食，但是到了学校就不一定能做这些事了。家就是你“变量”的一个作用域，学校是另一个作用域。

在程序里也是一样，一个变量在某些“地方”可以用，在其他地方就不能用了。这些“地方”，就是作用域（Scope）。

三、全局变量 和 局部变量

3.1 全局变量（Global Variable）

• 定义在函数外面
• 所有函数都能使用

🔍 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int number = 10;  // 全局变量

void showNumber() {
    cout << "全局变量number的值是：" << number << endl;
}

int main() {
    showNumber();
    cout << "在main函数中也可以使用number：" << number << endl;
    return 0;
}

📌 说明： number 是全局变量，定义在所有函数外面，main() 和 showNumber() 都可以用它。

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3.2 局部变量（Local Variable）

局部变量是定义在函数、代码块或类成员函数中的变量，它们的作用域只在当前作用域内有效。根据不同的位置和行为，可以分为以下几类：

✅ 1. 普通局部变量（Local Variable）

📌 定义位置：

在函数或代码块内部定义。

📌 生命周期：

函数执行时创建，函数执行完后就销毁。

✅ 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

void greet() {
    int age = 10;  // 普通局部变量
    cout << "我今年 " << age << " 岁。" << endl;
}

int main() {
    greet();
    // cout << age;  // ❌ 错误！age 在 main 函数里是无效的
    return 0;
}

🧠 作用域：

变量age只在 greet() 函数内部有效。

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✅ 2. 代码块局部变量（Block Scope Variable）

📌 定义位置：

在 {} 括起来的代码块中定义，比如 if、while 或 for 中。

📌 生命周期：

进入代码块时创建，离开代码块就销毁。

✅ 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    if (true) {
        int x = 42;  // 局部变量，仅在 if 代码块内有效
        cout << "x 的值是：" << x << endl;
    }
    // cout << x;  // ❌ 错误！x 只在 if 块里存在
    return 0;
}

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✅ 3. 函数参数（Function Parameter）

📌 定义位置：

函数的参数列表中，如 int add(int a, int b) 中的 a 和 b。

📌 生命周期：

函数被调用时创建，函数执行完后销毁。

✅ 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b) {  // a 和 b 是局部变量
    return a + b;
}

int main() {
    cout << add(3, 4) << endl;  // 输出 7
    return 0;
}

💡 说明：

函数参数也是局部变量，只在函数体内部有效。

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✅ 4. 静态局部变量（static Local Variable）

📌 定义位置：

函数或代码块中，但用 static 关键字修饰。

📌 生命周期：

只创建一次，整个程序运行期间都存在。但作用域仍是局部的，外部无法访问。

✅ 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

void counter() {
    static int count = 0;  // 静态局部变量
    count++;
    cout << "函数被调用了 " << count << " 次。" << endl;
}

int main() {
    counter();  // 第一次调用，输出1
    counter();  // 第二次调用，输出2
    counter();  // 第三次调用，输出3
    return 0;
}

🔍 前序小结

特点	普通局部变量	静态局部变量
作用域	当前函数或代码块	当前函数或代码块
生命周期	每次调用重新创建	程序期间只创建一次
初始值只初始化一次	❌ 否	✅ 是

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✅ 5. 类成员函数中的局部变量

📌 定义位置：

类的成员函数内部，属于该函数的局部变量。

📌 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
    void showAge() {
        int age = 15;  // 局部变量，仅在 showAge() 内有效
        cout << "年龄是：" << age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p;
    p.showAge();
    // cout << age;  // ❌ 错误，age 不在 main 作用域中
    return 0;
}

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🧾 小结：各种局部变量对比表

类型	定义位置	生命周期	是否能被多次调用记住值	使用范围
普通局部变量	函数/代码块内	每次进入创建，退出销毁	否	当前代码块内
代码块局部变量	{} 块内部	每次进入创建，退出销毁	否	当前块内
函数参数变量	函数参数列表	调用函数时创建	否	当前函数内
静态局部变量	函数/块中加 static	程序运行期间存在	✅ 是	当前函数或块内
类成员函数内变量	类方法内部	每次调用创建	否	当前函数内

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🧠 加分：如何选择使用哪种局部变量？

目的	建议使用类型
临时保存函数内部的小计算值	普通局部变量
在一个循环或判断中只临时使用变量	代码块变量
给函数传值	函数参数
想记住上次调用的值（比如计数器）	静态局部变量（static）

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3.3 变量名冲突怎么办？

C++ 允许函数里的局部变量跟全局变量重名，但函数会优先使用局部变量。

🔍 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int x = 100;  // 全局变量

void test() {
    int x = 50;  // 局部变量，隐藏了全局变量
    cout << "函数里的x是：" << x << endl;
}

int main() {
    test();
    cout << "main函数里的x是：" << x << endl;
    return 0;
}

📌 输出：

函数里的x是：50
main函数里的x是：100

🔎 原因：函数里定义了局部变量 x，它会“挡住”外面的全局变量。

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3.4 想在函数里修改全局变量怎么办？

可以不定义局部变量，直接用全局变量，或者用作用域运算符 :: 来指定你要用的变量是全局的。

🔍 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int count = 0;  // 全局变量

void addOne() {
    int count = 0;
    ::count = count + 1;  // 修改全局变量
}

int main() {
    addOne();
    cout << "count的值是：" << count << endl;
    return 0;
}

📌 输出：

count的值是：1

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3.5 作用域总结 📋

类型	定义位置	使用范围	会不会影响其他函数？
全局变量	函数外面	所有函数内都可用	会（要小心）
局部变量	函数或代码块内	只能在该函数内用	不会

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四、小练习题 🧠（带答案）

问题：下面代码输出什么？

#include <iostream>
using namespace std;

int score = 90;

void changeScore() {
    int score = 60;
    cout << "函数内的score是：" << score << endl;
}

int main() {
    changeScore();
    cout << "main函数里的score是：" << score << endl;
    return 0;
}

✅ 答案：

函数内的score是：60
main函数里的score是：90

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所有代码已上传至Github：https://github.com/lihongzheshuai/yummy-code

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