第2章 变量和基本类型

2.1 基本内置类型

算数类型	空类型
整型(包括字符型,布尔型) 浮点数

2.1.1 算数类型

1. 空类型（void）：无值无操作，不能定义void类型变量
2. 字符类型：char为UTF-8编码，wchar_t是确保机器可以存储及其最大扩展字符集中的任何字符的宽字符，char16_t和char32_t对应Unicode字符集
3. 内置类型的机器实现：地址表示比特串开始位置，类型决定了数据所占的比特位数及如何解释其内容
4. 浮点数：float和double分别有7和16个有效位，通常选用double，避免float的低精度及long double的低效率

2.1.2 类型转换

1. 给无符号类型一个超出他表示范围的值时,结果是初始值对无符号类型表示数值总数取模后的余数.
2. 有无符号类型混用：表达式中同时包含带符号和无符号类型，带符号数会自动转为无符号数

2.1.3 字面值常量

1. 整型字面值：十进制字面值默认为带符号数，是int/long/long long 中能容纳其值且尺寸最小。八进制（0开头）和十六进制（0x开头）则是int/unsigned int/unsigned long/long long/unsigned long long中尺寸最小者
2. 浮点型字面值：小数或科学计数法形式的指数，默认类型double
3. 字符串字面值：类型实际是由常亮字符构成的数组,编译器在每个字符串结尾添加空字符'\0
4. 字符前缀与类型：u（char16_t），U（char32_t），L（wchar_t），u8（char）
5. 泛化的转义序列：\x 后跟十六进制数字，或\ 后跟1到3位八进制数字(8进制数超过3个,只有前3个数字与\构成转义序列)，可像普通字符一样使用.

2.2 变量

2.2.1 变量定义

1. 对象：是指一块能存储数据并具有某种类型的内存空间.
2. c++语言中,初始化和赋值是两个完全不同的操作.
3. 列表初始化：使用花括号初始化，当存在丢失信息风险时编译器将报错，而使用()可以执行但可能发生信息丢失
   例如:
   long double ld =3.1415926536;
   int a{ld}, b={ld}; //错误:转换为执行,因为存在丢失信息的危险
   int c(ld), d=ld; //正确:转换执行,且确实丢失了部分
4. 初始化：定义在任何函数之外的变量被初始化为0，每个类决定各自的初始化对象方式。而定义在函数体内部的内置变量类型将不初始化，试图访问未初始化的值将引发未定义行为

2.2.2 变量声明和定义的关系

声明：规定变量的类型和名字,使得名字为程序所知,
定义：负责创建与名字关联的实体,并申请存储空间.

1. 变量声明规定了变量的类型和名字,在这一点上定于预支相同.但是处置之外,定义还申请了存储空间,也可能回味变量赋一个初值.
2. 如果向声明一个变量而非定义它,就在变量名前添加关键字extern,而且不要显示地初始化

2.3 复合类型

复合类型是指基于其他类型定义的类型,例如引用和指针.

2.3.1 引用

1. 引用：为对象起的别名(不是对象)，定义时必须初始化，不可定义引用的引用，定义了一个引用后，对其进行的所有操作都是在与之绑定的对象上进行的。一旦绑定了就不能再绑定到另外的对象.
2. 引用只能绑定在对象上，而不能预字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起.

2.3.2 指针

1. 指针：指向某个对象(引用不是对象,所以不能定义指向引用的指针)，定义时无需赋值，本身就是对象，对指针使用解引用符*可访问该对象
2. 引用／指针类型匹配：除两种特例（const可绑定非const，基类可绑定派生类）外，指针和引用的类型都需要与之绑定的对象严格匹配。
3. 指针值状态：指向一个对象、指向对象的下一个紧邻空间位置、空指针、无效指针（访问或拷贝都会出错）
4. 空指针：不指向任何对象，对象数据为0d
   int *p1=nullptr;
   int *p1=0;
   int *p1=NULL; (c++不支持void*的隐式转换,所以NULL的值就是0,而不是c中的(void*)0 )
5. nullptr：一个特殊类型的字面值，可以理解为0指针，它可以被转换成任意其他的指针类型。
6. 初始化指针：建议用已定义对象或nullptr或0初始化所有指针，把任何int型变量（即使值为0）赋值给指针是错误的。
7. void*指针：可存放任意对象的地址，但不能直接操作其所指对象。（因为我们不知道对象类型）一般用来和别的指针比较、作为函数的输入输出或者赋给另外一个void*指针。

2.3.3 理解复合类型的声明

1. 复合类型判断：从右向左阅读复杂的指针或引用的声明语句，离变量名越近的符号对变量的类型有越直接的影响
   指向指针的引用 int *p; int *&r=p;

2.4 const限定符

1. 多文件共享const：默认情况下，const对象仅在文件内有效。所以为了在多文件下共享const对象，不管声明还是定义都要添加关键字extern

2.4.1 const的引用

1. 初始化对const的引用：引用的类型必须与其所引用的对象一致，但是有两种例外，第一种就是在初始化变量引用时允许任何表达式作为初始值，只要该表达式结果可以转化为引用类型的临时量对象。（const int 可以绑定到int 但是不能绑定到float ）

2.4.2 指针和const

1. 指向常量的指针：不去改变所指对象的值，而该对象若不是常量对象则其值通过其他方式改变。（所谓指向常亮的指针，仅仅要求不能通过该指针改变对象的值，而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变）
2. 指针类型必须与其所指向的对象的类型一致，但有两个例外。第一种是允许令一个指向常量的指针指向一个非常量的指针。
3. const指针：常量指针必须初始化，它的值（也就是存放在对象中的地址）不能再改变。表示不变的是指针本身而非指针指向的对象

2.4.3 顶层const

1. 顶层／底层const：顶层const表示指针本身是常量，底层const表示指针所指的对象是常量；执行拷贝操作时，拷入拷出对象必须具有相同的底层const资格，或能够强制转换。
2. 更一般的，顶层const可以表示任意的对象是常亮。底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型有关。比较特殊的是，指针类型既可以是顶层const也可以指底层const。（总的来说就是分为一般类型和复合类型，一般类型都是顶层const,只有在复合类型时，才有底层const）

2.4.4 constexpr 和常量表达式

1. 常量表达式：数据类型和初始值都需要是常量类型，值不会改变并在编译过程就能得到计算结果。
2. constexpr变量：一定是常量，必须用常量表达式（字面值类型，包括算术类型、引用、指针）或constexpr函数（足够简单编译时可计算结果）初始化。
3. 指针和constexpr：在constexpr声明中如果定义了一个指针，限定符constexpr仅对指针有效，与指针所指对象无关。

2.5 处理类型

2.5.1 类型别名

1. 指针、常量与类型别名：typedef char *pstring; const pstring cstr = 0;，与const pstring *cstr不等价，前者的cstr是指向char的常量指针，后者中cstr是一个指针，它的对象是指向char的常量指针。（pstring 是一个指向char 的指针，已经有了指向类型了，然后const是来修饰这个psting表示的指针的，所以cstr是指向char的常量指针）

2.5.2 auto类型说明符

1. 类型说明符auto：让编译器通过初始值推算变量类型，并赋诸该值；忽略顶层const，保留底层const。auto定义的变量必须有初始值。

2.5.2 decltype类型指示符

1. 类型指示符decltype：让编译器通过初始值推算变量类型，但不用该初始值赋值；包含顶层const，解引用、(())、赋值产生的引用都会判为引用类型。
2. 预处理器：在编译前执行的一段程序，功能有替换#include的头文件，以及头文件保护符避免重复定义实体。