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这篇文章主要介绍C++中变量和基本类型的示例分析,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
一些语言,如Smalltalk和Python等,在程序运行时检查数据类型;与之相反,C++是一种静态数据类型语言,它的类型检查发生在编译时。
- 内置类型(built-in type):由语言定义的类型,如int。
- 类类型(class type):程序员自定义的数据类型。
++数据类型告诉我嘛数据的意义以及我们能在数据上执行的操作。++
术语chunk(块):用于处理存储,使存储具有结构的最基本方法。块的位数一般是2的幂,这样可以一次处理8、16、32、64或者128位。注意区分block。
++可寻址的最小内存块称为“字节(byte)”;存储的基本单元称为“字(word)”,通常由几个字节组成。++
- 算数类型(arithmetic type):整数、浮点数、单个字符、布尔值
- 整型(integral type):表示整数、字符和布尔值的算术类型合称为整型
- 字符型:char(单个机器字节:byte)和wchar_t(宽字符型,用于扩展字符集,比如汉字和日语)
- short:半个机器字长;int:一个机器字长;long:两个机器字长。ps:在32位机器中int和long的字长通常是相等的。最小存储空间分别为16位、16位和32位
- 整型的赋值:赋值时,取该值对该类型取值数目求模后的值。
- 浮点型:单精度、双精度、扩展精度(long double)
- 一般而言,float占1个字(32比特),double占2个字(64比特),long double以3或4个字(96或128比特)来表示。
- 通常选用double,float的精度损失大(double能至少保证10位有效数字,float只能保证6位),而double的计算代价相对于float可以忽略。
- 16位signed最大数32767,unsigned最大数65535。
- 空类型(void):通常用作无返回值函数的返回类型
unsigned char c = -1; //假设char占8比特,c的值为255signed char c2 = 256; //假设char占8比特,c2的值是未定义的
当我们赋给无符号类型一个超出它表示范围的值时,结果是初始值对无符号类型表示数值总数取模后的余数。
当我们赋给带符号类型一个超出它表示范围的值时,结果是未定义的(undefined)。此时,程序可能继续工作、可能崩溃,也可能生成垃圾数据。
不可混用带符号类型和无符号类型。如果表达式里这两种类型都有,带符号数会自动转换为无符号数。
称之为字面值是因为只能用它的值称呼他,称之为常量是因为它的值不能够修改。
只有内置类型存在字面值,没有类类型的字面值,因此也没有标准库类型的字面值。
使用十进制、八进制(0开头)或十六进制(0x或0X开头)
//20的三种表示:20 /*十进制*/024 /*八进制*/0x14 /*十六进制*/
整型字面值:字面值常量类型默认为int或long型。通过加后缀能够强制将字面值转化为long、unsinged、unsigned long,后缀为L、U、UL或LU(小写亦可。不提倡使用l,易与1混淆)。
浮点字面值:十进制或科学计数法来表示(用e或者E)。默认double类型,加F或f表示单精度,加L或l表示扩展精度。
布尔字面值:true和false。
字符字面值:
名称 书写 换行符 \n 水平制表符 \t 纵向制表符 \v 退格符 \b 回车符 \r 疑问号 \? 双引号 \”
\ooo:这里的ooo表示三个八进制数字,这三个数字表示字符的数字值。如’\0’通常表示“空字符(null character)”。
也可以用十六进制转义字符来定义:\xddd。一个反斜线、一个x和一个或多个十六进制数组成。
通用转义字符:
可打印字符通常用一对单引号定义,如‘a’;在前面加L就能得到wchar_t类型的宽字符字面值,如L‘a’。
不可打印字符和特殊字符都用转义字符书写,转义字符以反斜线开始。
字符串字面值:
双引号括起来的0个或多个字符。
为了兼容C语言,C++所有的字符串字面值都由编译器自动在末尾添加一个空字符(‘\0’),因此,其实际长度要比它的内容多1。
宽字符字面值:在字符串前面加L,如L“asdff”。
多行字面值:两个字符串字面值位置紧邻且仅由空格、缩进和换行符分割,则它们实际上是一个整体。
不依赖未定义行为和机器相关行为,否则这样的程序时不可移植的(nonportable)。
指针字面值:nullptr
变量提供了程序可操作的有名字的存储区
- 左值和右值
- 左值(lvalue):变量的地址,或者是一个代表“ 对象在内存中的位置”的表达式。
- 右值(rvalue):变量的值
变量名出现在赋值运算符的左边,就是一个左值;而出现在赋值运算符右边的变量名或字面常量就是一个右值。 如: val1=val2/8 这里的val1是个左值,而val2和8都是右值。
- 对象:内存中具有类型的区域
- 变量名:即变量的标识符(identifier)。
1. 由字母、数字和下划线组成.
2. 变量名必须以字母或下划线开头,并且区分大小写。(函数体外的变量名不能以下划线开头)
3. C++关键字不能用做标识符
4. 不能包含两个连续的下划线
5. 不能以下划线开头后紧跟一个大写字母
定义对象(如:int a;)
每个定义都是以类型说明符(type specifier)开始的(如:int)
int ival(1024);//direct-initialization,直接初始化int ival = 1024;//copy-initialization,复制初始化//注:直接初始化语法更灵活,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}; //错误:转换未执行,因为存在丢失信息的风险int c(ld), d = ld; //正确:转换执行,且丢失部分值
初始化&赋值:初始化不是赋值。
默认初始化(default initialized):如果内置类型的变量未被显示初始化,它的值由定义的位置决定。定义于任何函数体之外的变量被初始化为0,内部的将不被初始化。
建议初始化每个内置型变量,以保证程序安全。
初始化
变量的声明
extern int i; //声明i而非定义iint j; //定义j
变量只能被定义一次,但能被多次声明。
如果要在多个文件中使用同一个变量,就必须将声明和定义分离。变量的定义必须出现且只能处在在一个文件中,而其他用到该变量的文件必须对其进行声明,却决不能重复定义。
如果想声明一个变量而非定义它,在变量名前加关键字extern,且不要显示地初始化变量:
变量名的作用域(scope):以花括号分隔
全局作用域(global scope)
块作用域(block scope)
引用(reference),此处指左值引用(lvalue reference)。
int ival = 1024;int &refVal = ival; //refVal指向ival(是ival的另一个名字)int &refVal; //报错,引用必须被初始化
引用不是对象,只是已经存在的对象的另一个名字。程序将引用和他的初始值绑定(bind)在一起,而不是直接将初始值拷贝给引用。
指针(pointer)
int i = 42; int &r = i; //&紧随类名出现,因此是声明的一部分,r是一个引用int *p; //*紧随类名出现,因此是声明的一部分,p是一个指针p = &i; //&出现在表达式中,是一个取地址符*p = i; //*出现在表达式中,是一个解引用符int &r2 = *p;
指针是对象,允许赋值和拷贝,且在指针的生命周期内它可以先后指向不同的几个对象。
指针无需在定义时赋值。
指针类型和它所指向的对象的类型必须匹配。
int *ip1, *ip2;int val = 4;int *p = &val;
如果指针指向了一个对象,则允许用解引用符(操作符*)来访问该对象:
int ival - 42;int *p = &ival;cout << *p; //由符号*得到指针p所指的对象,输出42*p = 0; //由符号*得到指针p所指的对象,即可经由p为变量ival赋值cout << *p; //输出0
符号的含义由上下文决定
空指针
int *p1 = nullptr;int *p2 = 0;int *p3 = NULL; //需要首先#include cstdlib
建议初始化所有指针
面对一条比较复杂的指针或引用的声明语句时,从右向左阅读有助于弄清它的真实含义。
定义常量。
- 指针和const
- 顶层const(top-level const):表示指针本身是个常量
- 底层const(low-level condt):表示指针所指的对象是个常量
指向常量的指针(pointer to const)
const double pi = 3.14;double *ptr = π //错误!const double *cptr = π //正确*cptr = 42; //错误!cptr指向常量,不能向常量赋值double dval = 3.14; cptr = &dval; //正确,但不能通过cptr改变dval的值,因为cptr以为自己指向的是常量常量指针(const pointer)
int errNum = 0;int *const curErr = &errBum; //curErr将一直指向errNumconst double pi = 3.14;const double *const pip = π //pip是一个指向常量对象的常量指针
constexpr和常量表达式
C++11新标准:将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。(用const,有些常量的具体值直到运行时才能获取)
在constexpr声明中如果定义了一个指针,限定符仅对指针有效,与指针所知的对象无关。也就是说它把所定义的对象置为顶层const。
const int *p = nullptr; //p是一个指向常量的普通指针constexpr int *q= nullptr; //q是一个常量指针constexpr int i = 42;constexpr const *p = &i;
类型别名(type alias)
typedef
typedef double wages; //wages是double的同义词
typedef wages base, *p; //base是double的同义词,p是double*的同义词
别名声明(alias declaration)
using S1 = Sales_item; //S1是Sales_item的同义词
auto类型说明符
让编译器替代我们去分析表达式所属的类型。
auto一般会忽略顶层const
const int i =1; //i是整型常量
auto b = i; //b是一个整数
const auto c = i; //c是整型常量
decltype类型指示符
const int ci = 0, &cj = ci; decltype(ci) x = 0; //x的类型是const intdecltype(cj) y = x; //y的类型是const int&,y绑定到变量xdecltype(cj) z; //错误:z是一个引用,必须初始化
int i = 42, *p = &i, &r = i; decltype(r + 0) b; //正确:加法的结果是int,因此b是一个未初始化的intdecltype(*p) c; //错误:c是int&,必须初始化
decltype((v))(注意双层括号)的结果永远是引用。
decltype处理顶层const和引用的方式与auto有些许不同。如果decltype使用的表达式是一个变量,则decltype返回该变量的类型(包括顶层const和引用在内)。
头文件通常包含哪些只能被定义一次的实体,如类、const和constexpr变量等。
预处理器(preprocessor):如#include,当预处理器看到#include标记时就会用指定的头文件内容替代#include。
头文件保护符(header guard):有效防止重复包含发生
一般把预处理变量的名字全部大写
#ifdef //当且仅当变量已定义时为真
#ifndef //当且仅当变量未定义是为真
#define //把一个名字设定为预处理变量
#endif //与#ifdef和#ifndef匹配,执行它们的后续操作知道#endif指令止
#ifndef SALES_DATA_H#define SALES_DATA_H#include <string>struct Sales_data { ... //此处省略 };#endif
参考:C++Primer第五版
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