7.1　为什么要取名

程序设计中，名字的发明至少在 50 年前。给变量和函数取了合适的名字后，程序的可读性显著提高。由于大部分语言都在使用名字，现在看来，取名似乎是理所当然的事了。

那么名字是缘何发明的呢？为解答这个问题，我们反过来想一下。在名字发明以前，程序员是如何指示现在那些用名字指示的内容的呢？

答案是使用编号 1。计算机记录数据的存储位置可以用编号来替代，于是有了“3456 号的数值加 1”这样的计算机指令。

1也叫做存储地址，即指针变量中的内容。

然而，人们都会觉得给内容或位置取个易于理解的名字，并用该名字来指示它们会更加方便。比如，从书架上取书时，相比使用“取出 3456 号书”或者“取出 ISBN 编号为 978-4-8399-2282-5 的书”来指定，“取出《Python 程序设计》这本书”这样直接使用名字的指定方法要方便得多。相比“把 12345 号放置的内容移到 98765 号位置”，“把桌子上的信封投入家门口的邮筒中”这种说法简洁明了得多 2。因此，程序设计语言也逐渐演变为使用名字来指定对象了。

2同样地，相比“74.125.235.164 的服务器”来说，“google.com”更易于理解，故使用 DNS。相比“纬度 35.693449”来说“东京都新宿区某街”更容易理解，故使用居住地址。

怎样取名

怎么把“取出书架左边第 36 本书”的说法转换成“取出《广辞苑》”呢？如果计算机有名字和内容的对照表就可以了。

{广辞苑 => 第36本，大辞林 => 第37本，新明解国语辞典 => 第38本}

有了上面这样的对照表，计算机在接到“取出《广辞苑》”的指令时，就可以理解成“原来说的是第 36 本书”。

用 Ruby 语言代码来试着创建 x、y、z 三个变量，如下所示：

Ruby
x = "Ruby"
p x.object_id #=> 2152227000

y = "Hello"
p y.object_id #=> 2152220380

z = x
p z.object_id #=> 2152227000

p 相当于其他语言中的 print，其输出结果写在注释符 #=> 的右边。如图 7.1 所示，x 和 z 这两个名字是与 2152227000 号的内容相对应的，而 y 这个名字是与 2152220380 号的内容相对应的。

图 7.1　名字与内容（对象）的对照表

因为 x 和 z 指示同样的内容，将 x 的开头改写为 P 的话，z 也会变成 Puby3。

3这样讲可能有些跑题，将这个例子理解为“变量就是盒子”的话，有些费解吧。

Ruby
x[0] = "P"
p x #=> "Puby"
p z #=> "Puby"

名字冲突

早期的程序设计语言中，对照表是整个程序所共有的，就好比一个公司里有一块大的白板，大家都在上面做记录一样。这里就会有一个很大的问题，我们举例来说明。

下面的代码在变量 i 的值从 0 逐增到 10 的过程中调用函数 shori4。

4从这里开始，我们会时不时使用 Perl 语言的代码来举例说明，这是因为 Perl 语言是可以使用很多种作用域的语言。

Perl
for($i = 0; $i < 10; $i++){
&shori();
print "处理", $i, "结止\n";
}

初看这段代码的人，可能会觉得这里的 for 语句在做完 10 次处理后会终止。其实并非一定如此。

如果在函数 shori 中不小心使用了 i 这个名字会怎样呢？这时 i 的值就被改写了。下面的例子中，每次函数 shori 被调用时变量 i 的值都被重置为 0，for 语句不管循环多少次，变量 i 都不会变为 10。于是就变成了无限循环。

Perl
sub shori{
$i = 0;
}

如何避免冲突

前面提到的“整个程序共用一个对照表”，也就是说，“变量名字的有效范围是整个程序”。这种情况也可以称为“该变量具有全局作用域”，讲得更简洁一些，“这是一个全局变量”。全局变量每次被改写它的影响会波及整个程序。因此，在函数实现时不得不考虑其调用处哪个名字的变量会被改写。上面的例子中，因为函数 shori 中使用了调用处同样使用了的变量 i，程序就陷入了无限循环之中。

要防止变量名不小心重复使用，即要防止名字冲突，该怎么做呢？

取更长的变量名

一种方法就是取更长的变量名。shori 函数中不要使用 i 这样短的名字，而是都换成 i_in_shori 这样的名字，之后名字冲突就不可能发生了吧。也有一些其他方法，比如，在多人共同开发的项目中，采用变量名使用申请制度，或者在变量名中加入开发者的名字，或者在变量名中加入连续的编号使之不重复。

使用作用域

随着程序规模的扩大，防止名字冲突的考量也变得艰难起来。没有人会觉得管理变量的名字是件开心的事情。没有其他更好的方法了吗？于是另一种使用作用域的概念的方法产生了。下一节我们来学习作用域。