C++中變量和基本類(lèi)型的示例分析

這篇文章主要介紹C++中變量和基本類(lèi)型的示例分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

變量和基本類(lèi)型

一些語(yǔ)言，如Smalltalk和Python等，在程序運(yùn)行時(shí)檢查數(shù)據(jù)類(lèi)型；與之相反，C++是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類(lèi)型語(yǔ)言，它的類(lèi)型檢查發(fā)生在編譯時(shí)。
- 內(nèi)置類(lèi)型（built-in type）：由語(yǔ)言定義的類(lèi)型，如int。
- 類(lèi)類(lèi)型（class type）：程序員自定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

++數(shù)據(jù)類(lèi)型告訴我嘛數(shù)據(jù)的意義以及我們能在數(shù)據(jù)上執(zhí)行的操作。++

基本內(nèi)置類(lèi)型

術(shù)語(yǔ)chunk（塊）：用于處理存儲(chǔ)，使存儲(chǔ)具有結(jié)構(gòu)的最基本方法。塊的位數(shù)一般是2的冪，這樣可以一次處理8、16、32、64或者128位。注意區(qū)分block。

++可尋址的最小內(nèi)存塊稱(chēng)為“字節(jié)（byte）”；存儲(chǔ)的基本單元稱(chēng)為“字（word）”，通常由幾個(gè)字節(jié)組成。++
- 算數(shù)類(lèi)型（arithmetic type）：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、單個(gè)字符、布爾值
 - 整型（integral type）：表示整數(shù)、字符和布爾值的算術(shù)類(lèi)型合稱(chēng)為整型  
- 字符型：char（單個(gè)機(jī)器字節(jié)：byte）和wchar_t（寬字符型，用于擴(kuò)展字符集，比如漢字和日語(yǔ)）
- short：半個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)；int：一個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)；long：兩個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)。ps：在32位機(jī)器中int和long的字長(zhǎng)通常是相等的。最小存儲(chǔ)空間分別為16位、16位和32位
- 整型的賦值：賦值時(shí)，取該值對(duì)該類(lèi)型取值數(shù)目求模后的值。
 - 浮點(diǎn)型：?jiǎn)尉?、雙精度、擴(kuò)展精度（long double）
- 一般而言，float占1個(gè)字（32比特），double占2個(gè)字（64比特），long double以3或4個(gè)字（96或128比特）來(lái)表示。
- 通常選用double，float的精度損失大（double能至少保證10位有效數(shù)字，float只能保證6位），而double的計(jì)算代價(jià)相對(duì)于float可以忽略。
 - 16位signed最大數(shù)32767，unsigned最大數(shù)65535。
- 空類(lèi)型（void）：通常用作無(wú)返回值函數(shù)的返回類(lèi)型

類(lèi)型轉(zhuǎn)換

unsigned char c = -1;     //假設(shè)char占8比特，c的值為255signed char c2 = 256;     //假設(shè)char占8比特，c2的值是未定義的

• 當(dāng)我們賦給無(wú)符號(hào)類(lèi)型一個(gè)超出它表示范圍的值時(shí)，結(jié)果是初始值對(duì)無(wú)符號(hào)類(lèi)型表示數(shù)值總數(shù)取模后的余數(shù)。

• 當(dāng)我們賦給帶符號(hào)類(lèi)型一個(gè)超出它表示范圍的值時(shí)，結(jié)果是未定義的（undefined）。此時(shí)，程序可能繼續(xù)工作、可能崩潰，也可能生成垃圾數(shù)據(jù)。

• 不可混用帶符號(hào)類(lèi)型和無(wú)符號(hào)類(lèi)型。如果表達(dá)式里這兩種類(lèi)型都有，帶符號(hào)數(shù)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)數(shù)。

字面值常量（literal constant）

• 稱(chēng)之為字面值是因?yàn)橹荒苡盟闹捣Q(chēng)呼他，稱(chēng)之為常量是因?yàn)樗闹挡荒軌蛐薷摹?/p>

• 只有內(nèi)置類(lèi)型存在字面值，沒(méi)有類(lèi)類(lèi)型的字面值，因此也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)類(lèi)型的字面值。

• 使用十進(jìn)制、八進(jìn)制（0開(kāi)頭）或十六進(jìn)制（0x或0X開(kāi)頭）

//20的三種表示：20      /*十進(jìn)制*/024     /*八進(jìn)制*/0x14    /*十六進(jìn)制*/

1. 整型字面值：字面值常量類(lèi)型默認(rèn)為int或long型。通過(guò)加后綴能夠強(qiáng)制將字面值轉(zhuǎn)化為long、unsinged、unsigned long，后綴為L(zhǎng)、U、UL或LU（小寫(xiě)亦可。不提倡使用l，易與1混淆）。

2. 浮點(diǎn)字面值：十進(jìn)制或科學(xué)計(jì)數(shù)法來(lái)表示（用e或者E）。默認(rèn)double類(lèi)型，加F或f表示單精度，加L或l表示擴(kuò)展精度。

3. 布爾字面值：true和false。

4. 字符字面值：

   名稱(chēng)	書(shū)寫(xiě)
   換行符	\n
   水平制表符	\t
   縱向制表符	\v
   退格符	\b
   回車(chē)符	\r
   疑問(wèn)號(hào)	\?
   雙引號(hào)	\”

• \ooo：這里的ooo表示三個(gè)八進(jìn)制數(shù)字，這三個(gè)數(shù)字表示字符的數(shù)字值。如’\0’通常表示“空字符（null character）”。

• 也可以用十六進(jìn)制轉(zhuǎn)義字符來(lái)定義：\xddd。一個(gè)反斜線(xiàn)、一個(gè)x和一個(gè)或多個(gè)十六進(jìn)制數(shù)組成。

• 通用轉(zhuǎn)義字符：
  

• 可打印字符通常用一對(duì)單引號(hào)定義，如‘a(chǎn)’；在前面加L就能得到wchar_t類(lèi)型的寬字符字面值，如L‘a(chǎn)’。

• 不可打印字符和特殊字符都用轉(zhuǎn)義字符書(shū)寫(xiě)，轉(zhuǎn)義字符以反斜線(xiàn)開(kāi)始。

5. 字符串字面值：

• 雙引號(hào)括起來(lái)的0個(gè)或多個(gè)字符。

• 為了兼容C語(yǔ)言，C++所有的字符串字面值都由編譯器自動(dòng)在末尾添加一個(gè)空字符(‘\0’)，因此，其實(shí)際長(zhǎng)度要比它的內(nèi)容多1。

• 寬字符字面值：在字符串前面加L，如L“asdff”。

• 多行字面值：兩個(gè)字符串字面值位置緊鄰且僅由空格、縮進(jìn)和換行符分割，則它們實(shí)際上是一個(gè)整體。

• 不依賴(lài)未定義行為和機(jī)器相關(guān)行為，否則這樣的程序時(shí)不可移植的（nonportable）。

6. 指針字面值：nullptr

變量

變量提供了程序可操作的有名字的存儲(chǔ)區(qū)
- 左值和右值
  - 左值(lvalue)：變量的地址，或者是一個(gè)代表“ 對(duì)象在內(nèi)存中的位置”的表達(dá)式。
  - 右值(rvalue)：變量的值

變量名出現(xiàn)在賦值運(yùn)算符的左邊，就是一個(gè)左值；而出現(xiàn)在賦值運(yùn)算符右邊的變量名或字面常量就是一個(gè)右值。

    如：
    val1=val2/8
    這里的val1是個(gè)左值，而val2和8都是右值。

- 對(duì)象：內(nèi)存中具有類(lèi)型的區(qū)域
- 變量名：即變量的標(biāo)識(shí)符（identifier）。
1. 由字母、數(shù)字和下劃線(xiàn)組成.
2. 變量名必須以字母或下劃線(xiàn)開(kāi)頭，并且區(qū)分大小寫(xiě)。（函數(shù)體外的變量名不能以下劃線(xiàn)開(kāi)頭）
3. C++關(guān)鍵字不能用做標(biāo)識(shí)符
4. 不能包含兩個(gè)連續(xù)的下劃線(xiàn)
5. 不能以下劃線(xiàn)開(kāi)頭后緊跟一個(gè)大寫(xiě)字母

• 定義對(duì)象（如：int a；）

  每個(gè)定義都是以類(lèi)型說(shuō)明符(type specifier)開(kāi)始的（如：int）

  int ival(1024);//direct-initialization,直接初始化int ival = 1024;//copy-initialization,復(fù)制初始化//注：直接初始化語(yǔ)法更靈活，且效率更高。

• 列表初始化（list initialization）(C++11新特性)

  int ival{1024};int ival = {1024}；long double ld = 3.1415926536;int a{ld}, b = {ld};    //錯(cuò)誤：轉(zhuǎn)換未執(zhí)行，因?yàn)榇嬖趤G失信息的風(fēng)險(xiǎn)int c(ld), d = ld;      //正確：轉(zhuǎn)換執(zhí)行，且丟失部分值

• 初始化&賦值：初始化不是賦值。

• 默認(rèn)初始化（default initialized）：如果內(nèi)置類(lèi)型的變量未被顯示初始化，它的值由定義的位置決定。定義于任何函數(shù)體之外的變量被初始化為0，內(nèi)部的將不被初始化。

• 建議初始化每個(gè)內(nèi)置型變量，以保證程序安全。

• 初始化

• 變量的聲明

  extern int i;   //聲明i而非定義iint j;          //定義j

• 變量只能被定義一次，但能被多次聲明。

• 如果要在多個(gè)文件中使用同一個(gè)變量，就必須將聲明和定義分離。變量的定義必須出現(xiàn)且只能處在在一個(gè)文件中，而其他用到該變量的文件必須對(duì)其進(jìn)行聲明，卻決不能重復(fù)定義。

• 如果想聲明一個(gè)變量而非定義它，在變量名前加關(guān)鍵字extern，且不要顯示地初始化變量：

• 變量名的作用域（scope）：以花括號(hào)分隔

  全局作用域（global scope）

  塊作用域（block scope）

復(fù)合類(lèi)型（compound type）

• 引用（reference），此處指左值引用（lvalue reference）。

  int ival = 1024;int &refVal = ival; //refVal指向ival（是ival的另一個(gè)名字）int &refVal；       //報(bào)錯(cuò)，引用必須被初始化

• 引用不是對(duì)象，只是已經(jīng)存在的對(duì)象的另一個(gè)名字。程序?qū)⒁煤退某跏贾?strong>綁定（bind）在一起，而不是直接將初始值拷貝給引用。

• 指針（pointer）

  int i = 42;     
  int &r = i;     //&緊隨類(lèi)名出現(xiàn)，因此是聲明的一部分，r是一個(gè)引用int *p;         //*緊隨類(lèi)名出現(xiàn)，因此是聲明的一部分，p是一個(gè)指針p = &i;         //&出現(xiàn)在表達(dá)式中，是一個(gè)取地址符*p = i;         //*出現(xiàn)在表達(dá)式中，是一個(gè)解引用符int &r2 = *p;

• 指針是對(duì)象，允許賦值和拷貝，且在指針的生命周期內(nèi)它可以先后指向不同的幾個(gè)對(duì)象。

• 指針無(wú)需在定義時(shí)賦值。

• 指針類(lèi)型和它所指向的對(duì)象的類(lèi)型必須匹配。

  int *ip1, *ip2;int val = 4;int *p = &val;

• 如果指針指向了一個(gè)對(duì)象，則允許用解引用符（操作符*）來(lái)訪(fǎng)問(wèn)該對(duì)象：

  int ival - 42;int *p = &ival;cout << *p;     //由符號(hào)*得到指針p所指的對(duì)象，輸出42*p = 0;         //由符號(hào)*得到指針p所指的對(duì)象，即可經(jīng)由p為變量ival賦值cout << *p;     //輸出0

• 符號(hào)的含義由上下文決定

• 空指針

int *p1 = nullptr;int *p2 = 0;int *p3 = NULL;     //需要首先#include cstdlib

• 建議初始化所有指針

• 面對(duì)一條比較復(fù)雜的指針或引用的聲明語(yǔ)句時(shí)，從右向左閱讀有助于弄清它的真實(shí)含義。

const限定符

定義常量。
- 指針和const
- 頂層const（top-level const）：表示指針本身是個(gè)常量
- 底層const（low-level condt）：表示指針?biāo)傅膶?duì)象是個(gè)常量

• 指向常量的指針（pointer to const）

  const double pi = 3.14;double *ptr = π          //錯(cuò)誤！const double *cptr = π   //正確*cptr = 42;                 //錯(cuò)誤！cptr指向常量，不能向常量賦值double dval = 3.14;
  cptr = &dval;               //正確，但不能通過(guò)cptr改變dval的值，因?yàn)閏ptr以為自己指向的是常量

• 常量指針（const pointer）

  int errNum = 0;int *const curErr = &errBum;    //curErr將一直指向errNumconst double pi = 3.14;const double *const pip = π  //pip是一個(gè)指向常量對(duì)象的常量指針

• constexpr和常量表達(dá)式

• C++11新標(biāo)準(zhǔn)：將變量聲明為constexpr類(lèi)型以便由編譯器來(lái)驗(yàn)證變量的值是否是一個(gè)常量表達(dá)式。（用const，有些常量的具體值直到運(yùn)行時(shí)才能獲?。?/p>

• 在constexpr聲明中如果定義了一個(gè)指針，限定符僅對(duì)指針有效，與指針?biāo)膶?duì)象無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)它把所定義的對(duì)象置為頂層const。
  

  const int *p = nullptr;     //p是一個(gè)指向常量的普通指針constexpr int *q= nullptr;  //q是一個(gè)常量指針constexpr int i = 42;constexpr const *p = &i;

處理類(lèi)型

• 類(lèi)型別名（type alias）
  

• typedef
  
typedef double wages;   //wages是double的同義詞
typedef wages base, *p; //base是double的同義詞，p是double*的同義詞


• 別名聲明（alias declaration）
  
using S1 = Sales_item;  //S1是Sales_item的同義詞


• auto類(lèi)型說(shuō)明符
  

• 讓編譯器替代我們?nèi)シ治霰磉_(dá)式所屬的類(lèi)型。

• auto一般會(huì)忽略頂層const
  
const int i =1;     //i是整型常量
auto b = i;         //b是一個(gè)整數(shù)
const auto c = i;   //c是整型常量


• decltype類(lèi)型指示符

  const int ci = 0, &cj = ci; 
  decltype(ci) x = 0;         //x的類(lèi)型是const intdecltype(cj) y = x;         //y的類(lèi)型是const int&，y綁定到變量xdecltype(cj) z;             //錯(cuò)誤：z是一個(gè)引用，必須初始化

  int i = 42, *p = &i, &r = i;
  decltype(r + 0) b;  //正確：加法的結(jié)果是int，因此b是一個(gè)未初始化的intdecltype(*p) c;     //錯(cuò)誤：c是int&，必須初始化

• decltype((v))(注意雙層括號(hào))的結(jié)果永遠(yuǎn)是引用。

• decltype處理頂層const和引用的方式與auto有些許不同。如果decltype使用的表達(dá)式是一個(gè)變量，則decltype返回該變量的類(lèi)型（包括頂層const和引用在內(nèi)）。

自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 頭文件通常包含哪些只能被定義一次的實(shí)體，如類(lèi)、const和constexpr變量等。

• 預(yù)處理器（preprocessor）：如#include，當(dāng)預(yù)處理器看到#include標(biāo)記時(shí)就會(huì)用指定的頭文件內(nèi)容替代#include。

• 頭文件保護(hù)符（header guard）:有效防止重復(fù)包含發(fā)生
  

• 一般把預(yù)處理變量的名字全部大寫(xiě)
  
#ifdef      //當(dāng)且僅當(dāng)變量已定義時(shí)為真
#ifndef     //當(dāng)且僅當(dāng)變量未定義是為真
#define     //把一個(gè)名字設(shè)定為預(yù)處理變量
#endif      //與#ifdef和#ifndef匹配，執(zhí)行它們的后續(xù)操作知道#endif指令止


#ifndef SALES_DATA_H#define SALES_DATA_H#include <string>struct Sales_data {    ... //此處省略
}；#endif

參考：C++Primer第五版

以上是“C++中變量和基本類(lèi)型的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！