3.8 變數範圍（Scope）
當程式變大時，變數會越來越多。我們需要理解每個變數在程式的哪個地方可以被使用。這就是變數範圍（Scope）的概念。
區塊（Block）
在 C++ 中，大括號 {} 圍起來的區域稱為一個區塊。每個區塊有自己的作用域。
{
// 這是一個區塊
int x = 5; // x 在這個區塊內宣告
cout << x; // 在這裡可以使用 x
}
// 這裡無法使用 x（超出了它的作用域）
作用域規則
- 變數只能在它被宣告的區塊以及更深層的巢狀區塊內使用
- 離開宣告它的區塊後，變數自動銷毀——意思是出了區塊，這個變數名稱就不能再用了（想用就得重新宣告）
¶範例程式碼：作用域示意
#include <iostream>
using namespace std;
int main() { // main 函式的區塊開始
int x = 10; // 在 main 區塊宣告 x
cout << "outer x: " << x << endl; // 輸出：10
if (x > 5) { // if 的區塊開始
int y = 20; // 在 if 區塊宣告 y
cout << "inner y: " << y << endl; // 輸出：20
cout << "inner sees x: " << x << endl; // 輸出：10
} // if 區塊結束，y 銷毀
// cout << y << endl; // ✗ 編譯錯誤：y 超出作用域
cout << "outer still has x: " << x << endl; // ✓ 輸出：10
return 0;
}
執行結果
outer x: 10
inner y: 20
inner sees x: 10
outer still has x: 10¶同一個區塊不能重複宣告同名變數
如果在同一個區塊裡宣告兩個同名變數，編譯器會直接報錯：
int x = 5;
int x = 10; // ✗ 編譯錯誤：redeclaration of 'int x'
看到 error: redeclaration of ...，就是同一個區塊裡把同一個名字宣告了兩次——改名，或刪掉其中一個宣告。
那如果是不同層的區塊宣告同名變數呢？這就是接下來的「變數遮蔽」。
¶變數遮蔽（Variable Shadow）
如果在內層區塊宣告一個和外層同名的變數，這是合法的，但內層的變數會「遮蔽」（隱藏）外層的變數。這很容易造成 bug。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x = 10; // 外層的 x
cout << "outer x: " << x << endl; // 輸出：10
{
int x = 20; // ✗ 內層的 x（同名，遮蔽了外層的 x）
cout << "inner x: " << x << endl; // 輸出：20
}
cout << "outer x: " << x << endl; // 輸出：10（外層 x 沒變）
return 0;
}
執行結果
outer x: 10
inner x: 20
outer x: 10細節：區域變數從「宣告的那一行」才開始存在
內層那個同名變數，並不是一進區塊就生效，而是從它被宣告的那一行起才算數。在那行之前用到同一個名字，指的仍然是外層的變數：
int x = 10; // 外層 x
{
x = 2; // 這行還沒宣告內層 x → 改到的是「外層」的 x
int x = 5; // 從這行起，x 才變成內層的變數
cout << x; // 輸出：5（內層 x）
}
cout << x; // 輸出：2（外層 x 剛剛被改成 2 了）
所以「先用、後宣告」同一個名字時，前後其實動到兩個不同的變數——很容易看走眼。（全域變數也一樣：函式裡在宣告同名區域變數之前用到那個名字，改的是全域的那個。）
¶全域變數（Global Variables）
如果在所有函式外（也就是 main 之外——main 本身就是一個函式）宣告變數，它就是全域變數，可以在任何地方使用（但這通常不是好習慣）：
#include <iostream>
using namespace std;
int global_x = 100; // 全域變數
int main() {
cout << global_x << endl; // 可以使用
return 0;
}
¶生命週期與宣告位置建議
變數從宣告的那一行誕生，到離開它所在的區塊時銷毀——這段期間稱為它的生命週期（lifetime）。
那實務上該把變數宣告在哪裡？兩個建議：
- 在第一次用到的地方宣告，宣告時就初始化。變數活得越短，越不容易被不相關的程式碼改壞；Google 的 C++ 風格指南也是同樣的建議。
- 需要「一直記住東西」的變數，宣告在夠外層的區塊。例如第四單元會遇到：累加總和的變數若宣告在迴圈裡面，每一圈都會重新誕生、重新初始化，前面累加的結果就全丟了——這種要跨迴圈保留的變數，必須宣告在迴圈外。
延伸閱讀：Google C++ 風格指南：區域變數（中文版）
¶動手試試看
寫一個程式，在 main 函式中宣告 x = 5，然後在一個 if 區塊內宣告另一個 x = 10。輸出兩層的 x，驗證遮蔽的效果。然後，修改程式使用不同的變數名，看清楚之後程式更容易理解。