变量常量与作用域

本章导读

第 3 章认识了"值"，这一章解决"值放在哪"。变量看似是最基础的话题，但每个语言在三个问题上的回答都不同：声明时必须给值吗？不给的话里面是什么？同名变量在不同位置谁说了算？

xlang 的回答简洁而严格：可以不初始化（有确定默认值）、同一作用域不允许重复声明、内层块可以遮蔽外层同名变量。本章逐一验证这些规则，最后透过 xl cgen 看一眼全局变量和局部变量在生成 C 代码里的真实差别。

4.1 变量声明与初始化

声明的基本形态是"C 风格类型前置"，等号初始化可选：

int a              // 声明，不初始化
int b = 1         // 声明并初始化
var v = 123       // 动态类型
auto c = b + 1    // 编译期推断为 int
println(a, b, v, c)

四条规则：

• 类型在前、名字在后，和 C 一致；
• 初始化可选——不给初值时变量持有确定的默认值（下一节）；
• 初始化表达式的类型必须与声明类型匹配（第 3 章坑 3 已经见过这条报错）；
• 同一作用域内不允许重复声明同名变量（见常见错误坑 1）。

变量可以声明在两个位置：文件顶层（模块级，全文件可见）和函数/块内部（局部，仅当前块可见）。4.4 节专门讲这个差别。

4.2 默认初始值

xlang 没有"未定义值"。声明不初始化时，每种类型都有明确的零值：

int a
int b
string s
bool f
float d
println(a, b, s, f, d)

对照表：

"总是有确定初值"是 xlang 相比 C 的重要改进——C 的未初始化局部变量是随机垃圾值，xlang 从语言层面消灭了这类 bug。

4.3 常量 const

用 const 声明的名字在初始化后不可再赋值：

const int MAX = 10
const string APP = "demo"
println(MAX, APP)

试图给 const 重新赋值，编译期直接报错：[sem] const 不能被重新赋值（见常见错误坑 2）。

什么时候用 const？一个简单标准：值在写代码时就能确定、且整个程序运行期间不该变——配置上限、数学常量、应用名。const 让"这个不会变"成为编译器强制保证的事实，而不是口头约定。

4.4 作用域层级

作用域回答"这个名字在哪些代码里有效"。xlang 的作用域按块嵌套，分三层：

• 顶层（模块级）：文件顶层声明，全文件可见，包括所有函数内部；
• 函数级：函数参数和函数体内声明的变量，仅该函数内可见；
• 块级：if、for、while 等块内声明的变量，块结束即失效。

int counter = 100           // 顶层：全文件可见

func bump() as int
    int local = counter + 1  // 函数级：能读顶层 counter
    return local
end

if true then
    int inner = 42           // 块级：仅 if 块内有效
    println(inner)
end
println(counter, bump())

两个关键事实：

• 内层能看外层，外层不能看内层。函数里能读顶层的 counter；但在 if 块外访问 inner 会得到 undeclared identifier（见常见错误坑 3）；
• 块级变量的生命周期就是块的执行期：进入块时创建，离开块时销毁。循环每跑一轮，块内变量都是重新创建的。这是"生命周期"概念的初步——容器和对象的完整生命周期管理（引用计数、写时复制）在第 27 章展开。

4.5 变量遮蔽

内层块允许声明与外层同名的变量，内层的会"遮住"外层的——这叫遮蔽（shadowing）：

func main(...) as int
    int x = 1
    if true then
        int x = 2            // 遮蔽外层的 x
        println("块内:", x)
    end
    println("块外:", x)
    return 0
end

遮蔽合法且有时有用（短小的临时用途），但读代码时容易混淆。工程建议：能用新名字就不用遮蔽，团队规范通常禁止它（第 42 章）。

4.6 解构声明

函数可以返回多个值（第 11 章正式讲），接收时可以用解构声明一次声明多个变量：

func pair() as (int, string)
    return 1, "one"
end

auto q, r = pair()
println(q, r)               // 1 one
println(type(q), type(r))   // int string

auto q, r = pair() 把第一个返回值装进 q（推断为 int）、第二个装进 r（推断为 string）。每个名字独立推断类型，与逐个声明完全等价，只是更紧凑。

4.7 export 导出变量

顶层变量和常量可以用 export 标记导出，供其他模块或 C 代码使用：

export int exportedCounter = 1
export const int exportedMax = 10
println(exportedCounter, exportedMax)

对普通单文件程序，export 不改变任何行为——它的作用在"被外部看见"：导出到 package 供 import（第 35 章）、或生成 C ABI 符号供 C 代码访问（第 33 章）。现在只需认识这个关键字，知道"顶层变量默认是模块私有的，export 让它公开"。

深入细节

⚠️ 常见错误

以下报错均为真实输出。

本章小结

复习题

编程练习