学习c++ Part01

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前言

日期：2023年6月28日`学习内容：C++数据类型&运算符&原反补码
记录我比较模糊的内容，与其他语言相似的不做记录

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1、变量是声明？

• 变量的定义：创建即开辟空间
• 变量的使用；对已存在变量的读写
• 变量的声明 ：对变量的类型名称进行声明，但是不为其开辟空间
  提前声明关键字：extern

//提前:变量声明 需要加extern修饰 extern int data;
void test03()
{
	//先使用
    cout<<"data="<<data<<endl;
}
//后定义
int data = 0;

2.建议定义数据都对其进行初始化

字符型初始化’\0’
代码如下（示例）：

char ch = '\0';
int num = 0;
float f = 0.0f;
double d = 0.0;

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3.有符号数和无符号数

字符型初始化’\0’
代码如下（示例）：

//有符号数
int num; //默认省去signed
signed int num ;
//无符号数
unsigned int num;

以一个字节为例：
无符号数范围：
0000 0000 ~ 1111 1111
0 ~ 255
有符号数范围：
1111 1111 ~ 1000 0000 ；0000 0000 ~ 0111 1111
-128 ~ -0 0 ~ 127
因为-0 不好表示所以将其看做-128
所以无符号数的范围为：
-128 ~ 0 ~ 127

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4.进制间的相互转换

• 十进制转成二进制、八进制、十六进制全部使用短除法

• 二进制、八进制、十六进制转十进制使用为次幂的方法
• 二进制转成八进制、十六进制
  八进制对应3位
  十六进制对应4位
• 八进制和十六进制转二进制
• 八进制转十六进制（二进制位中介）
• 十六进制转八进制（二进制位中介）

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5.原反补码

• 计算机以补码的形式进行存储
  • 负数在计算机以补码的方式存储，非负数在计算机以原码的方式存储
• 补码
  原码->反码->补码
• 无符号数和有符号数的正数（都为正数） 原码=反码=补码
• 有符号数的负数
  • 反码 = 符号位不变其他位取反
  • 补码 = 反码 + 1
    -123原码:1111 1011
    -123反码:1000 0100
    -123补码:1000 0101
• 计算机从存储的补码，取出数据的过程：
  • 补码 -> 反码 -> 原码
  • 方式一：先取反再加1
    • 补码 - >反码 = 符号为不变其他位取反
    • 反码 - > 原码 = +1
  • 方式二：先减1再取反
    • 补码 -1 再取反 得原码
• 补码的意义

  • 统一了0的编码

    • +0补码:0000 0000 -0补码:0000 0000

  • 将减法运算变成加法运算

    • 假如没有补码 10 - 6

    10: 0000 1010 
    -6: 1000 0110 
    -------------------
    1001 0000---->-16结果有问题
    

    • 假如有补码 10 - 6

    10: 0000 1010 
    -6: 1111 1010 
    -------------------
    0000 0100---->4
    

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6.const 、register 、volatile和typedef关键字

• const：修饰普通变量

//const修饰data为只读变量 data的本质是变量 //只读变量 只能被初始化 不能被赋值
const int data=100;
data = 10;//err

如果以常量初始化 const修饰的只读变量 那么 只读变量的值 事先存放在“符号常量表中” 不会立即给data 开辟空间,当对data取地址时，系统才会为data开辟空间

const int data=100;
int *p = (int *)&data;
*p = 2000;
cout<<"*p = "<<*p<<endl;//2000
cout<<"data = "<<data<<endl;//100
register:

• register：修饰寄存器变量
  如果变量 别高频繁使用 会自动将变量存储在寄存器中 目的:提高访问效率 如果用户想将变量 直接放入寄存器中 可以加register修饰
  只是尽量放到寄存器当中

register int data=0;//data将放入寄存器中 //尽量不要对寄存器变量取地址
&data;
//register修饰的变量 只是尽量放入寄存器中

• volatile ：强制访问内存

volatile int data=0;//对data的访问 必须冲内存访问

• typedef：给已有的类型重新取别名
  不能创建新类型。
  将长且复杂的类型名 取一个短小的名称。 typedef作用的步骤:
  1、先用 已有的类型 定义一个普通的变量
  2、用别名 替换 变量名
  3、在整个表达式最前方 加typedef
  使用代码示例：

//INT32就是int类型的别名 typedef int INT32;
INT32 data;
int num;//已有的类型任然有效

typedef int MYARRAY[5];
MYARRAY arr;

typedef int *MYP;
MYP p;//int *p; p的类型就是int *类型

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7.数据类型的自动转换

• 基本原则就是为了防止数据精度丢失，低精度与高精度运算，会直接转换成高精度
  
• 有符号的负数与无符号数进行运算时有大坑（会直接将有符号数的1负数位转换成无符号数进行运算） 代码示例如下：

int data1 = -10;
unsigned int data2 = 6;
if(data1+data2>0)
{
cout<<">0"<<endl;//结果输出 }
else
{
    cout<<"<=0"<<endl;
}

• int和double参加运算 会将int转成从double类型
• char和short类型 只要参加运算 都会将自己转换成int类型

8.左移<< &右移操作>>

左移操作：

如果:data=0000 0001 如果:data=0000 0001 如果:data=0000 0001 如果:data=0000 0001 ...... 如果:data=0000 0001
data=data<<0;  data=0000 0001 == 1==data*2^0
data=data<<1;  data=0000 0010 == 2==data*2^1
data=data<<2;  data=0000 0100 == 4==data*2^2
data=data<<3;  data=0000 1000 == 8==data*2^3
data=data<<6;  data=0100 0000 == 64==data*2^6

右移操作：

算术右移、逻辑右移 都是编译器决定，用户无法确定。 无符号数:右边丢弃 左边补0
有符号数:
正数:右边丢弃 左边补0 负数:右边丢弃 左边补0(逻辑右移)
负数:右边丢弃 左边补1(算术右移) 编写代码测试 编译器为那种右移:

如果:data=1000 0000 data=data>>0; data=1000 0000 == 128==data除以2^0
如果:data=1000 0000 data=data>>1; data=0100 0000 == 64==data除以2^1
如果:data=1000 0000 data=data>>2; data=0010 0000 == 32==data除以2^2
如果:data=1000 0000 data=data>>3; data=0001 0000 == 16==data除以2^3
...... 
如果:data=1000 0000 data=data>>6; data=0000 0010 == 2==data除以2^6

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9.将data的指定位数进行0、1转化的应用

案例1:data为1字节 将data的第3,4为清0 其他位保持不变。

data= data & 1110 0111
      1110 0111 == ~(0001 1000) == ~(0001 0000 | 0000 1000)
      ==~(0000 0001<<4 | 0000 0001<<3)
      == ~(0x01<<4 | 0x01<<3);
data &= ~(0x01<<4 | 0x01<<3);//推荐

案例2:data为1字节 将data的第5,6为置1 其他位保持不变

data = data | 0110 0000
    0110 0000==0100 0000 | 0010 0000==0000 0001<<6 | 0000 0001<<5
    == 0x01<<6 | 0x01<<5
data |=(0x01<<6 | 0x01<<5);//推荐

案例3:data为1字节 将data的第3,4位清0, 5,6置1 其他位保持不变

data = data & ~(0x01<<3|0x01<<4) | (0x01<<5|0x01<<6);

10.循环语句

• 常见的基本与Java一样

while 中的break与continue

• break 跳出循环
• continue 直接进入下次循环，在下面的例子中会造成死循环

int i=1;
int sum = 0;
while(i<=100)
{
   if(i == 50)
       continue;
   sum += i;//sum = sum+i;
i++; }
cout<<sum<<endl;//没有结果 while是死循环 反复从i=1 开始

• 循环选择的使用建议
  • 知道循环次数，用for
  • 只知道循环退出条件，建议用while

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11.goto跳转语句

12.数组

- 这里与Java不同的是没有方法是直接来获取数组的长度的

• 一维数组的获取长度

int arr[5] = {0} //推荐这样进行初始化
int length = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) // 获取数组的长度

//sizeof() 是用来获取数的占用字节数
sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) //数组占用的总字节数/单个位置所占用的字节 
//就是数组的长度

• 二维数组获取长度

int arr[3][4] = {{1,2,3,4},{1,2,3,4},{1,2,3,4}};
int row = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); //获取行
int clo = sizeof(arr[0])/sizeof(arr[0][0]); //获取列
// 数组遍历
for(int i = 0 ;i<row ;i++){
	for(int j = 0 ;j<clo ;j++){
		cout<<arr[i][j];
	}
}

• 一维数组初始化 与 二维数组初始化
  初始化推荐如下：

int arr[3] = {0};//{0,0,0}
int arr2[2][3]={0} // {{0,0,0},{0,0,0}}

这下面可以不用看了：

//一维数组
int arr[4] = {1,2,3,4} //全部初始化
int arr[4] = {1,2,3} //部分初始化 {1,2,3,0}
int arr[]={10,20,30,40,50}; //元素个数由初始化个数决定
int arr[4]={0};//将第0个元素初始化为0 其他未被初始化自动补0 推荐 
int arr[4]={10};//10 0 0 0 
int arr[4]={[2]=10, [3]=30};//指定下标初始化 {0 0 10 30}
//二维数组
//分段初始化 （没有初始化到的默认为0）
int arr[3][4]={ {1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12} }; //完全初始化 只能省略行数
int arr[][4]={ {1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12} };//完全初始化只能省略行数标
int arr[3][4]={ {1,2}, {5,6}, {9,10,11} };//部分初始化 其他值为0
//连续初始化 
int arr[3][4]={ 1,2,3,4, 5,6,7,8, 9,10,11,12};//完全初始化
int arr[][4]={1,2,3,4, 5,6,7,8, 9,10,11,12}; //可以省略行数
int arr[3][4]={ 1,2, 5,6, 9,10,11};//部分初始化

案例：

int arr1[3][4]={ {1,2}, {5,6}, {9,10,11}  };
int arr2[3][4]={ 1,2, 5,6, 9,10,11};
arr1[1][2] +arr2[1][2] == 11 // arr1[1][2] = 0 ;arr2[1][2] = 11

• 字符数字初始化：使用右边 默认带’\0’
• 其他是字符数组知识点 去看课件吧
  

总结

这是自学C++第一天 认为需要注意的知识点，目前还是和java很相似的，感觉还没到难点！