c++自学笔记002-数据类型、变量、运算符、表达式和条件判断语句

数据类型

计算机中最小的存储单位是 位（bit），8位组成一个字节（byte），即1byte=8bit

c++中有各种数据类型，用以表示现实中的各种数据。如：
整型：int ，short int，long int
字符型：string
实型：double，float
不同数据类型可存储的数的范围也不同。

变量

程序执行过程中，其值可以发生改变的量。一个变量应该有一个变量名子，在内存中占据一定的存储单元。变量使用之前，应该先声明或定义。如：
int a=3；变量名是a，值为3，是int（整型）的，在内存中占据4个字节的存储空间。
笔记：根据定义不同，变量类型也不同，如实型变量，整型变量，字符型变量，不同类型变量只能存储对应数据类型的数据。

运算符

1）赋值运算符
= ， +=，-=，*=，/=,%=等
注：%为取余运算符

2）关系运算符
<,>,<=,>=，运算结果为bool（布尔类型）：0或1（假或真）
cout << boolalpha << a

3）逻辑运算符
&& 与,|| 或，! 非。

4）位运算符

& 按位与，| 按位或，~按位非，^ 按位异或，<< 左移，>> 右移。
例：

cout << (4 & 5) << endl;

100 &101 运算结果为：100（4十进制），即每个对应位取与运算。

cout << (2 << 10) << endl;

位移运算此处重载，2<<10,表示把2的二进制“10”左移10位，即“100000000000”， 结果为22^10，为21024=2048。

5）sizeof运算符
基本用法：sizeof（type name）
如测量计算机中某种数据类型的长度：

cout << sizeof(int) << "\t" << sizeof(0.1) << endl;

运行结果为4 8（不同编译器或机型可能不同）

6）自增自减运算符

++ --，如i++，i–，++i，–i。

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表达式

运算符和变量构成表达式，故而表达式按照参与的运算符不同，又可分为算术，逻辑，关系表达式等。
表达式构成语句，每个语句之间用“;”隔开。“{}”之间的语句，无论有多少个“;”均视为一个语句。

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If语句

分为if，if else，if else if……
笔记：if可以用于判断某一个条件是否成立，成立则执行if后面的语句。
if else可用于判断那些只有两种情况的问题，无论那种情况均有对应语句执行。
if else可用于依次判断条件是否成立，每个if之后均有一个语句，只要任意一个语句被执行，之后的else if都不再进行判断。
基本用法示例：

int a,b,c,d;
    cout << "请输入三个数：" << endl;
    cin >> a >> b >> c;
    cout << a << "\t" << b << "\t" << c << endl;
    if(a>b)
    {
        d=a;
        a=b;
        b=d;
    }
    if(a>c)
    {
        d=a;
        a=c;
        c=d;
    }
    if(b>c)
    {
        d=b;
        b=c;
        c=d;
    }
    cout << a << "\t" << b << "\t" << c << endl;
 
   
    //强调下if的大括号，当需要执行的语句只有一条时，可省略:
  
    int a = 5, b = 10;
    if(a>b)
    if(a++ > --b)
    a+=b;
    cout << a << "\t" << b << endl;
    return 0;

三个语句可以合理灵活搭配使用。

    double a,b,c,d,max;
    cout << "输入4个数：" << endl;
    cin >> a >> b >> c >> d;
    a>b?max=a:max=b>c?b:c>d?c:d;//取出4个数中最大的数
    cout << max <> score;
    if (score >=90) cout << "A等" << endl;
    else if(score >=80 && score <90) cout << "B等" << endl;
    else if (score >=70 && score <80) cout << "C等" << endl;
    else if (score >=60 && score <70) cout << "D等" << endl;
    else cout << "E等" << endl;
    return 0;

if关键字后均为表达式，该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。如a=5和a==5均是允许的。由于编译不会报错，为避免逻辑上的错误难以发现，可以采用以下方式：

    int a=2;
    if(3==a) cout << "a=3" << endl;
    else cout << "a=2" << endl;
    return 0;

if语句的嵌套

当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成例if语句的嵌套。再嵌套内的if语句可能又是if else型的，这将出现多个if和else重叠的情况，这是要特别注意if和else的配对问题。为避免二义性，规定，else总是与它前面最近的if配对。

条件运算符和条件表达式
条件运算符为“？”和“：”，是三目运算符，即参与运算的量是三个。由条件运算符组成的条件表达式一般形式为：

表达式1?表达式2:表达式3

求值规则为：如果表达式1为真，则把表达式2的值作为整个表达式的值，否则把表达式3 的值作为整个表达式的值。该运算表达式自右至左运算。如：a>b?a:b>c?b:c应理解为a>b?a:(b>c?b:c)

    //输入一个字母，如果是大写字母则打印出来，如果不是，则转换成大写字母打印出来。
    char letter;
    cout << "输入一个字母：" << endl;
    cin >> letter;
    'A'<= letter && 'Z' >= letter?letter:letter-=32;
    cout << letter << endl;

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switch语句

switch语句一般形式为：
switch （表达式1）
{
case 常量表达式1：语句1；break；
case 常量表达式2：语句2；break；
……
case 常量表达式n：语句n；break；
default：语句n+1;
}
该语句含义为：计算表达式1的值，并按顺序逐个与其后的常量表达式的值型比较，当表达式1的值与某个常量表达式的值相同时，执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面的所有case后的语句。如表达式1的值与后面所有常量表达式值均不相同，则执行default后的语句。执行语句时，遇到break，则不再执行之后的语句，跳出整个switch语句。break可以省略，具体视程序想要实现的效果而定。

  int a;
    cout << "今天星期几？（数字）：" << endl;
    cin >> a;
    switch (a)
    {
        case 1 : cout << "Monday" <

注意点：
switch后的表达只能是整型或字符型。
case后常量表达式的值不能相同，允许多条语句，不需要大括号。
如果不添加break语句，需要特别注意执行顺序。
case和default子句的先后顺序可以自行变动，default可以省略。

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题外话：有趣的闰年

闰年的定义：能被4整除，不能被100整除，或者能被400整除。
解释：能被4整除，不能被100整除的是普通闰年。能被400整除的是大闰年。
有了判断语句，就能通过闰年的定义来判断某一年是否为闰年了。

用if语句实现：

    int year;
    cout << "请输入年份：" << endl;
    cin >> year;
    if (0 == year%100)
    {
        if(0 == year%400)
        {
            cout << "公元" <

用switch语句实现：

    int a,b,c,d;
    cout << "请输入年份：" << endl;
    cin  >> a;
    b=a%4;
    c=a%100;
    d=a%400;
    switch( 0 == b && 0 != c || 0 == d)
    {
        case 1: cout << a << "年是闰年" << endl; break;
        case 0: cout << a << "年不闰年" << endl; break;
    }
    return 0;

那么问题来了，为什么闰年要这样定义呢?
经过本人搜索资料与思考，做出以下详细解释：
首先，我们都知道，一年的本意是地球绕太阳一圈，即公转运行的时间，地球公转一圈又一圈，一年又一年。
平年（普通年）是365天，但地球绕太阳一周实际时间是365天零5小时48分46秒。所以，如果没有闰年存在，一年多出5小时48分46秒也就是20926s没有统计在内。4年就是83704s，又因为一天的时间是：
24*3600s=86400s
也就是说4年差不多要多处将近1天的时间没有计算在内。

故而，我们可以规定

–
第四年第二月多一天，即闰年比平年多一天，为366天，

这样近似地弥补了时间的误差。
但是问题还是没有完全解决。毕竟误差存在，每4年按86400s去多加上一天，跟实际上多出来的83704s相比，又多出了2696s不存在的时间。每400年就多出了100个2696s，即269600s，这与3天即259200s差不多。那么，

–
每400年再减少三天吧！

于是，就有了以下规定：

以1~400年这个区间为例：
1.每4年闰一年，即加一天，100年就加了25天，400年加了100天，即100个闰年。为了方便计量，规定能被4整除的数是闰年。
2.又因为每400年要减去3天，故而，实际上每400年中有3个闰年是需要被舍去。那么舍去哪三个闰年呢？我们可以看到，第100年，第200年，第300年按照规则1计算，刚好是三个闰年。那么我们把这三个闰年舍去，就得到了最终结果了：能被4整除却不能被100整除的年份是普通闰年，以及能被400整除的年份是大润年。

事实上，这种闰年的方式，任然没有解决根本问题，因为还有269600-259200=10400s不存在的时间。即，每400年我们的日历比地球公转形成的春夏秋冬四季提前了10400s，也就是2.88888……个小时，4000年就推迟了一天多。如果现有条件不变的话，几百万万年，几千万年后，我们将在本该过秋天的季节过夏天，本该过冬天的季节过秋天，本该过春天的季节过冬天。。。意思就是，季节变化比日历上推迟了。。。不过我等凡人寿命区区几十载，可以说是丝毫不受影响。