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前面已经多次使用过变量了，本节将详细地介绍一下变量。变量是相对常量而言的，常量是指在程序运行过程中固定不变的量，而变量顾名思义就是在程序运行过程中可变的量。前面说过，变量就是一个“容器”，将数据保存到计算机中就是通过变量保存的。那么这个容器的本质是什么呢？它是在计算机中的什么地方呢？它是如何工作的呢？为什么需要变量呢？在回答这些问题之前首先要弄清楚变量是如何定义的。
定义变量的格式非常简单，如下所示：
数据类型 变量名；
首先要强调的一点是：最后的分号千万不要丢了。变量的定义是一个语句，我们说过，语句都是以分号结尾的。
“数据类型”表示想要存储什么类型的数据就定义什么类型的变量。想要存储整数就定义成int型；想要存储小数就定义成float型或double型；想要存储字符就定义成char型……
“变量名”就是你想给这个变量起个什么名字，通常都是用字母。比如：
int i;
就表示定义了一个整型变量i。变量名的命名规则稍后会详细地讲。那么变量定义好之后怎么将数放到这个变量里面呢？首先要理解的是，将一个数字放到一个变量中，这个动作叫“赋值”。“赋”即“给予”的意思，所以“给变量赋值”意思就是将一个值传给一个变量。那怎么赋值呢？是通过赋值运算符“=”，赋值的格式是：
变量名 = 要赋的值；
它的意思是将“=”右边的数字赋给左边的变量。比如：
i = 3;
这就表示将3赋给了变量i，此时i就等于3了。
这里需要注意的是，这里的“=”跟数学中的“等于号”是不一样的。在刚开始学习C语言的时候，在这一点上大家很难从数学的思维中转变过来。在C语言中“=”表示赋值，即将右边的值赋给左边的变量，而不是左边的变量等于右边的值。
那C语言中有没有表示相等的运算符呢？这就是双等号“==”。这个运算符就与数学中的“等于”是同一个意思了。
以上就是变量的定义和赋值，它们是分成两步写的。也可以将它们合成一步，而且事实上，在实际编程中用得最多的也是合二为一的写法。那么怎么合在一起呢？很简单，形式如下：
数据类型 变量名 = 要赋的值；
比如：
int i = 3;
就表示定义了一个变量i，并把3赋给这个变量。它与
int i; i =3;
是等价的。
在定义变量时也可以一次性定义多个变量，比如：
int i, j;
这就表示定义了变量i和j。这里需要强调的是，当同时定义多个变量时，变量之间是用逗号隔开的，千万别写成分号。这是很多新手最容易犯的错误，即将逗号和分号记混了。
同样也可以在定义多个变量的同时给它们赋值：
int i = 3, j = 4;
中间还是用逗号隔开，最后别忘记输入分号。
最后需要注意的是，变量只能在程序的开头定义，或者说变量定义的前面不能有其他非声明或非定义的语句。比如在C语言中像下面这种写法就是错误的：
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int i;
i = 3;
int j = 4; //这句是错误的，因为在它前面有一个给变量i赋值的非定义语句
return 0;
}
编译的时候会提示这样的错误：“missing'；'before'type'”。但是这种写法在.cpp文件中是允许的，.cpp文件中可以在程序的任意位置定义变量。其实这与语言本身并没有什么关系，并不是说C语言中变量就不能定义在程序中间。这实际上是与标准有关系的，有些编译器使用的是C89标准，C89标准要求所有声明（比如函数声明、变量定义）必须要写在程序、函数或复合语句的开头，而C99的新特性允许语句和声明按任意顺序排列，只要遵循“先声明后使用”的原则就行。
因为VC++6.0遵循的是C89标准，或者说它不能完全支持C99标准，所以它不允许将变量定义在程序中间；而Linux中gcc编译器遵循的是C99标准，所以同样是.c文件，同样是编写C语言，它就可以将变量定义在程序的任意位置，只要是在使用位置之前即可。其实这样是比较好的，变量需要的时候才定义，缩短了它的生命周期，节省了内存。因为只要定义变量，系统就会为它分配内存空间，所以如果在前面定义了但是到最后才使用它，那么在使用之前它一直占着内存不放，有点浪费。
但是尽管如此，大家在编程的时候还是尽量按照C89的标准编写，即使在完美支持C99标准的编译器中也最好不要将声明写在程序的中间。因为C89历时较长，现在它仍然是主流，很多编译器仍然只支持C89标准或不能很好地支持C99标准。所以按C89标准编写可移植性更强。
上面提到“复合语句”，在复合语句中也可以定义变量。所谓语句就是以分号结尾的，而复合语句就是多个语句组合在一起的语句。在C语言中，用大括号“{}”括起来的多个语句称为复合语句。复合语句在流程控制中用得特别多，比如后面将要学习的if、for、while一般都是跟复合语句的。此时在这些复合语句中也可以定义变量，但是也只能定义在它的开头。主函数main下面也是用大括号括起来的，所以主函数main下的函数体本质上也是一个复合语句，是一个大的复合语句。所以它们还是有共性的，也就是说，在C语言中，只要是用大括号“{}”括起来的，那么在它的开头都可以定义变量。而且这些在大括号中定义的变量都称为局部变量。此外，在大括号外面也可以定义变量，叫全局变量。这个我们就先不讲了，到后面再讲。
那么到底什么是变量？看看下面这个程序：
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int i;
i = 3;
printf("i = %d\n", i);
return 0;
}
在上面这个程序中，首先定义了一个变量i，然后把3放到i里，接着输出i。关键看前两句，第三句printf的用法非常复杂，功能非常强大。但是因为其用法太灵活了，所以很容易出错。在后面会专门用一章的内容详细地介绍printf，这里先不讲。
“int i；”表示定义了一个变量i。那么程序在运行时定义的变量i存储在什么地方呢？存储在内存还是硬盘上？答案是存储在内存。当单击编译、链接、执行后弹出一个黑色窗口，关闭那个黑色窗口后，就意味着这个程序运行了一遍，而且这一遍已经终止了。此时存储3的内存空间就没有了，要是有的话就麻烦了！如果任何软件运行一遍后为它分配的空间仍保留着，那么计算机再运行几次就不行了。程序运行完之后，为这个程序所分配的所有内存空间通通都会被释放掉，以便被下一个程序使用。
所谓“释放”并不是指清空该内存空间，而是指将该内存空间标记为“可用”状态，使得系统在分配内存的时候可以将它重新分配给其他变量使用。如果没有释放的话系统在分配内存的时候是不会使用该内存空间的，因为它已经被别的变量使用了，是不可用的状态。“释放”这个词后面会经常说到，大家要注意一下。
下面看看这两条语句是怎么运行的。首先看程序是如何运行“int i；”的：当VC++运行第一条语句的时候，它会请求操作系统在内存中寻找一个空闲的存储单元，然后把它当作变量i来使用。也就是说这个存储单元的地址和i产生了一种关联。即变量i现在就是这个存储单元，这个存储单元现在就是变量i。
然后“i=3；”的结果是把3存放到变量i所关联的那个存储单元中。
前两条语句就是这么运行的。以后只要使用i，操作系统就会自动找到那个与它关联的存储单元。
为什么要使用变量？如果不使用变量的话，那就意味着我们要自己编程寻找内存里面的那个存储单元。而内存里面有很多存储单元，每个存储单元都有一个编号。如果须记住这些编号的话就太麻烦了。假如要定义100个变量，那就要记住100个编号，这样编程是不可能实现的。而利用变量就可以很方便地解决这个问题！当定义了一个变量之后，此时变量对应的是哪个存储单元，那个存储单元的编号是什么，通通都不用我们考虑，系统内部会自动产生一一对应的关系。这样就方便了对数据的存储和对内存单元的操作。
在定义变量时，变量名可以是字母、数字和下划线的组合。但是也不是随便的组合，要注意以下几个命名规则：
1）变量名的开头必须是字母或下划线，不能是数字。实际编程中最常用的是以字母开头，而以下划线开头的变量名是系统专用的。随便打开一个头文件
就会看到，它里面所有的变量名、宏名、函数名全是以下划线开始的。所以为了避免与系统定义的名字产生冲突，在编程的时候，除非要求这么定义，否则永远都不要使用下划线作为一个变量名的开头。
2）禁止取单个字母作为变量名（如a、b、c、d、i、j、k、m、n……）。在前面的讲解中之所以用单个字母，只是为了方便讲解，以免喧宾夺主。刚开始学的时候也可以用，但是不要永远就只会用单个字母。
那为什么不要定义成单个字母呢？原因很简单——没有含义！你定义变量a，其他人怎么知道这个a是什么意思？就算有注释，但难免会忘记。
所以在定义变量的时候，变量名最好要有明确的含义，这样可以提高代码的可读性。不管是自己写程序，还是别人读你的程序，都会很舒服。在实际编程中经常用英文单词或英文单词的缩写来作为变量名。而且缩写也有一定要规则，通常较短的单词可通过去掉“元音”形成缩写，比如表示“个数”的count可以缩写成cnt；较长的单词可取单词中的几个字母形成缩写；对于一些单词还有大家公认的缩写，比如：
temp可缩写为tmp；//temp是“临时”的意思
flag可缩写为flg；//flag是“标志位”的意思
statistic可缩写为stat；//statistic是“统计”的意思
increment可缩写为inc；
message可缩写为msg；
如果变量名由多个单词组成而且不用缩写，那么每个单词的首字母全部都要用大写，必要时可用下划线分隔。
3）但并不是说就绝对不可以用单个字母，有些变量它本身就是没有含义，我们也不能硬生生给它赋予含义，这时候就可以用单个字母。比如后面学习循环语句的时候，里面有一个循环变量，它就是定义成i、j、k，这已经是公认的了。但大多数情况下，在编程的时候变量都是有含义的，这时候就应该用英文单词或英文单词的缩写作为它的名字。
4）变量名中的字母是区分大小写的。比如a和A是不同的变量名；num和Num是不同的变量名。
5）变量名绝对不可以是前面提到的32个关键字，这一点一定要记住！
6）变量名中不能有空格。这个可以这样理解：因为我们说过，变量名是字母、数字、下划线的组合，没有空格这一项。
这个问题很重要！实际上前面讲那么多，其中有一个很重要的目的就是为了讲这个知识点。所谓初始化就是“第一次赋值”的意思。我们先来看一个程序：
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int i;
printf("i = %d\n", i);
return 0;
}
这里i没有被赋值，只是定义了一个存储空间。这时输出这个空间的内容，你觉得输出的值会是多少？是一个任意值吗？可以通过编译、链接、执行看一下，如图5-3所示。
图5-3 显示一个警告
这时单击图5-3中圆圈标出的向上的箭头，就可以看到警告的原因，如图5-4所示。
图5-4 显示警告的原因
然后对着警告的那一行双击，在程序中就会标出是哪个地方发出警告：
# include <stdio.h>
int main(void)
{
int i;
printf("i = %d\n", i);
return 0;
}
或者直接按F4键就可以直接在程序中标出警告的地方。如果是error报错的话，同样可以这么操作。
但需要注意的是：首先，图5-4中警告的原因只是软件自动检测出来的，不一定是真正警告的原因；其次，标示出来的警告位置也不一定是真正警告的位置。因为软件不可能百分之百的智能化，它只能推测。所以如果在标示出的位置找不到错误，那就往上几行或下几行看看。
现在来看一下它警告的内容是什么：
“warning C4700: local variable 'i' used without having been initialized”
warning是警告；C4700表示的是一个地址；local是“本地的”，就是“局部的”意思。我们看到警告的原因是，“局部变量i使用了，但是没有给它初始化”，也就是说未初始化就使用它了。我们先不管警告，直接链接、执行，看结果是什么：
/*在VC++ 6.0中的输出结果是： -------------------------------------- i = -858993460 -------------------------------------- */
如果i的值是任意值的话，那么再单击一次“执行”显示的应该是另一个值。但事实上不管重新执行多少次，还是这个值，这个值是不变的。下面就来讨论一下原因。
前面讲过，“int i；”运行的结果是将变量i和内存中的某一个单元产生关联。然后变量i就代表那个内存单元了，要想操作该内存单元只需要通过变量i就可以了。在上面程序中没有给这个内存单元赋值就把它给输出了，所以问题就出在这里。你只定义了变量i，但是没有给它赋值并把它输出了。所以关键就是看看i里面放的到底是什么。
首先，内存条是一个硬件设备，硬件设备里面要么是0要么是1。计算机肯定得通电，没有电就运行不起来，有电之后它就会通过各种二极管、三极管之类的元器件产生高低电平。如果电压在某一个范围之上，就认为是1，在某一个范围之下，就认为是0。所以1就表示高电平，0就表示低电平，即电压的高或低产生1或0。这时候只有两种状态，要么是1，要么是0。所以说i里面存放的就是由0和1组成的代码，不可能里面什么都没有！因为计算机要工作肯定得有电，有电就不可能是空的，有电就会转化成1或0这样的高低电平。所以硬件上要么是1要么是0，不可能既不是1也不是0，什么都没有！计算机硬件没有那种状态，这也是为什么计算机只能识别二进制的原因。所以变量i所关联的那内存单元里面肯定是由0和1组成的代码。
这里i单元虽然没有给它赋值，但这个空间在之前可能被其他软件使用过。比如放电影的时候将电影中的某一部分数据放到了这个单元中。电影看完之后一关闭，这个单元空间就释放了，即操作系统就会回收该内存空间，以便分配给其他软件使用。但需要注意的是，操作系统虽然回收了该内存空间，但它并不清空该内存空间中遗留下来的数据，这句话很重要。但这样的话就会出现一个问题：以前的软件如果使用过i这个空间的话，那么那些垃圾数据还在里面保留着，如果没有初始化，那么它里面就应该是一个随机的垃圾值。但是当我们多次执行的时候发现它不是一个随机的值，而是一个不变的值。这是为什么呢？这个值叫“填充数字”或叫“填充字”。
微软公司在设计VC++这个软件的时候，在它内部添加了一些特殊的处理。即如果发现一个变量里面存放的是一个垃圾值，就认为没有给它赋初值，那么系统就会自动将一个很小的，如–858993460这个填充数字给放进去。所以我们看到的结果都是一个不变的值。
那么微软公司为什么要这么设计？首先放入填充数字一定有好处！由于放入填充数字肯定会导致程序运行速度变慢，因为内部要进行处理。所以如果没有好处的话微软公司肯定不会这样设计！大家想想，如果之前使用i这个空间后遗留下来的数字是5，那么输出5后，你可能以为i里面存放的是一个有效的数据。但如果是一个很小的数字，这个数字基本上是很少有人使用的，那么你一看就知道可能是没有初始化。所以这个数字就是提醒你变量没有初始化。
综上所述，任何一个变量在使用之前必须要先对它进行初始化。不初始化的话使用它就没有实际意义了。在实际编程中，习惯上在定义变量的时候就对它进行初始化，这是一个很好的编程习惯。但是按照C89标准，变量的定义只能在程序或复合语句的开头。这样就会有一个问题：“很多在开头定义但到后面才会用到的变量，在定义的时候如何对它们进行初始化呢？”。此时习惯上将它们初始化为0，然后等后面真正用到它们的时候再重新赋值。当然，定义时不初始化也可以，等到后面知道该给它赋什么值的时候再给它赋值也行。但还是建议大家在定义时将它们初始化为0，养成这个习惯。
变量的本质就是内存中的一段存储空间。变量非常的重要，它是学习C语言的基础。不仅是C语言，它也是学习任何一门语言的基础。因为不管什么语言都要存储数据，要存储数据就必须要使用变量。对于变量我们要掌握以下几点：
1）掌握定义变量的两种形式。如果同时定义多个变量，变量之间要用逗号隔开。变量的定义是一条语句，最后的分号千万不要忘记。
2）养成定义变量时就对它进行初始化的习惯。理解为什么未初始化的变量里面放的是–858993460。
3）初始化时要分清赋值运算符“=”和数学中等号的区别。
4）要理解变量的本质，知道变量和内存单元之间的关系，以及内存单元是如何通过变量存储数据的，从而理解为什么需要变量。
5）掌握变量的命名规则。变量名主要由字母、数字、下划线组合而成。不能用数字开头，最好不要用下划线开头。在没有特殊要求的前提下，命名变量时都以字母开头。要学会使用英文单词或英文单词的缩写给变量命名。
6）要学会在用VC++编译时如何查找错误。按F4键即可在程序中大概地标记出警告或错误的位置。
对于变量先理解到这里就可以了。在后面还会继续讲什么是变量、什么是内存的问题。