C++标准模板（STL）- 类型支持（基本类型、RTTI、类型特性）

对象、引用、函数（包括函数模板特化）和表达式具有称为类型的性质，它限制了对这些实体所容许的操作，并给原本寻常的位序列提供了语义含义。

语言定义的基础类型

void 类型

void - 值为空集的类型。它是无法完成的不完整类型（从而不允许存在 void 类型的对象）。不存在 void 的数组，亦不存在到 void 的引用。然而容许 void 的指针和返回 void 类型的函数（其他语言中的过程）。

std::nullptr_t

定义于头文件
typedef decltype(nullptr) nullptr_t;		(C++11 起)

std::nullptr_t 是空指针字面量 nullptr 的类型。它是独立类型，既非指针类型，亦非成员指针类型。

布尔类型 

bool - 足以保有二个值 true 或 false 之一的类型。 sizeof(bool) 的值由实现定义，而且可以异于 1

整数类型 

int - 基本整数类型。若使用了下列任何修饰符则可省略关键词 int 。若无长度修饰符，则它保证拥有至少 16 位宽度。然而在 32/64 位系统上，几乎专门保证它拥有至少 32 位宽度（见后述）。

修饰符

修饰整数类型。能以任何顺序混合使用。类型名中每组只能有一个。

符号性

signed - 目标类型将拥有有符号表示（若省略则此为默认）

unsigned - 目标类型将拥有无符号表示

大小

short - 目标类型将为空间优化，且将有至少 16 位的宽度。

long - 目标类型将有至少 32 位的宽度。

long long - 目标类型将有至少 64 位的宽度。

(C++11 起)

注意：与所有类型说明符相同，容许采用任何顺序： unsigned long long int 与 long int unsigned long 指名同一类型。

性质

下表总结了所有可用的整数类型及其在各种常用数据模型中的性质：

类型说明符	等价类型	按数据模型的位宽
		C++ 标准	LP32	ILP32	LLP64	LP64
short	short int	至少 16	16	16	16	16
short int
signed short
signed short int
unsigned short	unsigned short int
unsigned short int
int	int	至少 16	16	32	32	32
signed
signed int
unsigned	unsigned int
unsigned int
long	long int	至少 32	32	32	32	64
long int
signed long
signed long int
unsigned long	unsigned long int
unsigned long int
long long	long long int (C++11)	至少 64	64	64	64	64
long long int
signed long long
signed long long int
unsigned long long	unsigned long long int (C++11)
unsigned long long int

注意：整数算术对有符号和无符号整数类型的定义是不同的。见算术运算符，特别是整数溢出。

std::size_t 是 sizeof 运算符还有 sizeof... 运算符及 alignof 运算符 (C++11 起)的结果的无符号整数类型。

参阅定宽整数类型。 (C++11 起)

数据模型

每个实现关于基础类型大小所做的选择被统称为数据模型。有四个数据模型广为接受：

32 位系统：

• LP32 或 2/4/4 （ int 为 16 位， long 和指针为 32 位）

• Win16 API

• ILP32 或 4/4/4 （ int 、 long 和指针为 32 位）

• Win32 API
• Unix 和类 Unix 系统（ Linux 、 Mac OS X ）

64 位系统：

• LLP64 或 4/4/8 （ int 和 long 为 32 位，指针为 64 位）

• Win64 API

• LP64 或 4/8/8 （ int 为 32 位， long 和指针为 64 位）

• Unix 和类 Unix 系统（ Linux 、 Mac OS X ）

其他数据模型很罕见。例如， ILP64 （ 8/8/8 ： int 、 long 和指针为 64 位）只出现于某些早期 64 位 Unix 系统（例如 Unicos on Cray ）。

 

字符类型

signed char - 有符号字符表示的类型。

unsigned char - 无符号字符表示的类型。亦用于审查对象表示（无修饰内存）。

char - 能在目标系统上最有效地处理的字符表示的类型（拥有与 signed char 或 unsigned char 之一相同的表示和对齐，但始终是独立的类型）。多字节字符串用此类型表示编码单元。各字符类型均大到足够表示任何 UTF-8 的八位编码单元。 (C++14 起) char 的符号性取决于编译器和目标平台： ARM 和 PowerPC 的默认设置常为无符号，而 x86 与 x64 的默认设置常为有符号。

wchar_t - 宽字符表示的类型（见宽字符串）。要求大到足以表示任何受支持的字符编码位点（支持 Unicode 的系统上为 32 位。值得注意的例外是 Windows，其中 wchar_t 为 16 位并保有 UTF-16 编码单元）。它与整数类型之一具有相同的大小、符号性和对齐，但它是独立的类型。

char16_t - UTF-16 字符表示的类型，要求大到足以表示任何 UTF-16 编码单元（ 16 位）。它与 std::uint_least16_t 具有相同的大小、符号性和对齐，但它是独立的类型。 char32_t - UTF-32 字符表示的类型，要求大到足以表示任何 UTF-32 编码单元（ 32 位）。它与 std::uint_least32_t 具有相同的大小、符号性和对齐，但它是独立的类型。	(C++11 起)
char8_t - UTF-8 字符表示的类型，要求大到足以表示任何 UTF-8 编码单元（ 8 位）。它与 unsigned char 具有相同的大小、符号性和对齐（从而与 char 和 signed char 具有相同的大小和对齐），但它是独立的类型。

除了最小位数， C++ 标准还保证

1 == sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long) <= sizeof(long long) 。

注意：这允许一种极端情况，其中字节有 64 位大小，所有类型（包括 char ）都有 64 位宽，而 sizeof 对每个类型均返回 1。

 

 浮点类型

float - 单精度浮点类型。通常为 IEEE-754 32 位浮点类型

double - 双精度浮点类型。通常为 IEEE-754 64 位浮点类型

long double - 扩展精度浮点类型。不必映射到 IEEE-754 所强制的类型。在 x86 和 x86-64 架构上通常为 80 位 x87 浮点类型。

性质

浮点类型支持一些特殊值：

• 无穷（正和负），见 INFINITY
• 负零， -0.0 。它与正零比较相等，但在某些算术运算中有意义，例如 1.0/0.0 == INFINITY ，但 1.0/-0.0 == -INFINITY) ，而且对某些数学函数有意义，例如 sqrt(std::complex)
• 非数 (NaN) ，它与任何值（包括自身）比较都不相等。多个位模式都表示 NaN ，见 std::nan 、 NAN 。注意 C++ 并不对发信 NaN 进行特殊对待，把所有 NaN 均当做静默 NaN，但提供了 std::numeric_limits::has_signaling_NaN 用以检测它们的支持情况。

实浮点数可用于算术运算符 + - / * 和各种来自 的数学函数。内建运算符和库函数都可能引发浮点异常，并按 math_errhandling 中的描述设置 errno 。

浮点表达式可拥有大于其类型所指定的值域和精度，见 FLT_EVAL_METHOD 。浮点表达式亦可收缩（contract），即如同所有中间值拥有无限范围和精度一般求值，见 #pragma STDC FP_CONTRACT 。

浮点数上的某些运算受浮点环境的状态影响，并对其进行修改（最值得注意的是舍入方向）。

在实浮点类型和整数类型间定义了隐式转换。

浮点类型的其他细节、界限和性质见浮点类型的界限和 std::numeric_limits 。

取值范围

下表提供常用数值表示的界限的参考。

C++20 之前，C++ 标准曾允许任意的有符号整数表示，而 N 位有符号整数的最小保证范围为从 -2N-1
+1 到 +2N-1
-1 （例如有符号 8 位类型为 -127 到 127 ），这对应于反码或原码的界限。

然而，所有 C++ 编译器均使用补码表示，而从 C++20 起，这是标准所允许的唯一表示，所保证的范围为从 -2N-1
到 +2N-1
-1 （例如有符号 8 位类型为 -128 到 127 ）。

类型	位数	格式	取值范围
			近似	精确
字符	8	有符号		-128 到 127
		无符号		0 到 255
	16	无符号		0 到 65535
	32	无符号		0 到 1114111 (0x10ffff)
整数	16	有符号	± 3.27 · 104	-32768 到 32767
		无符号	0 到 6.55 · 104	0 到 65535
	32	有符号	± 2.14 · 109	-2,147,483,648 到 2,147,483,647
		无符号	0 到 4.29 · 109	0 到 4,294,967,295
	64	有符号	± 9.22 · 1018	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
		无符号	0 到 1.84 · 1019	0 到 18,446,744,073,709,551,615
浮点	32	IEEE-754	最小非正规： ± 1.401,298,4 · 10-45 最小正规： ± 1.175,494,3 · 10-38 最大： ± 3.402,823,4 · 1038	最小非正规： ±0x1p-149 最小正规： ±0x1p-126 最大： ±0x1.fffffep+127
	64	IEEE-754	最小非正规： ± 4.940,656,458,412 · 10-324 最小正规： ± 2.225,073,858,507,201,4 · 10-308 最大： ± 1.797,693,134,862,315,7 · 10308	最小非正规： ±0x1p-1074 最小正规： ±0x1p-1022 最大： ±0x1.fffffffffffffp+1023

注意：这些类型可表示的值的实际界限（与保证的最小界限相对）可通过 、 及 std::numeric_limits 获知。

关键词

void, bool, true, false, char, wchar_t, char8_t, char16_t, char32_t, int, short, long, signed, unsigned, float, double