c++ Primer 第二章 变量和基本类型

c++ Primer 第二章 变量和基本类型

1.基本内置类型

• c++定义了算术类型和空类型在内的基本数据类型，其中算数类型包括字符、整型数、布尔值和浮点数。

类型	含义	最小尺寸
bool	布尔类型	未定义
char	字符	8位
wchar_t	宽字符	16位
char16_t	Unicode 字符	16位
char32_t	Unicode 字符	32位
short	短整型	16位
int	整型	16位
long	长整型	32位
long long	长整型	64位
float	单精度浮点数 ｜6位有效数字
double	双精度浮点数 ｜10位有效数字
long double	扩展精度浮点数 ｜ 10位有效数字

如何选择类型

1.当明确知晓数值不可能是负数时，选用无符号类型；
2.使用int执行整数运算。一般long的大小和int一样，而short常常显得太小。除非超过了int的范围，选择long long。
3.算术表达式中不要使用char或bool。
4.浮点运算选用double。float 精度不够

练习1：int，long，long long和short有什么区别？在无符号和有符号类型之间？在浮点数和双数之间？

c++ 的保证short 和 int 至少16位，long至少32位，long long 至少64位
signed 可以为正数，负数和零，而unsigned 只能代表数字不低于0
float

类型的转换

• 非布尔型赋给布尔型，初始值为0则结果为false，否则为true（非零值为true）。
• 布尔型赋给非布尔型，初始值为false结果为0，初始值为true结果为1。

符号型

当符号型与非符号型相运算时，带符号数会转成无符号数

字面值常量

• 一个形如42的值被称作字面值常量（literal）。
• 整型和浮点型字面值。
• 字符和字符串字面值。
• 使用空格连接，继承自C。
• 字符字面值：单引号， ‘a’
• 字符串字面值：双引号， “Hello World”"
• 转义序列。\n、\t等。
• 布尔字面值。true，false。
• 指针字面值。nullptr

变量

• 变量提供一个具名的、可供程序操作的存储空间。
• 变量的基本形式是：类型说明符
• 变量的初始化：
  • 初始化不是赋值
  • 含义是创建变量时赋予其一个初始值
  • 与* 赋值 *区别：将当前对象的值擦除，而以一个新值替代。
  • 列表的初始化 使用花括号{}，例如：int example{0};
  • 使用列表初始化且初始化存在丢失信息的风险时，则编译器会报错
    • 例如：

      long double id=3.1415926;
      int a{id},b={id};//错误：转换未执行，存在丢失信息的危险
      int c(id),d=id;//正确，转换执行，且确实丢失了数据
      

  • 默认初始化：定义时没有指定初始值会被默认初始化；在函数体内部的内置类型变量将不会被初始化。
  • 建议初始化每一个内置类型的变量。
  • 注意：定义于函数体内的内置类型的对象如果没有初始化，则其值未定义。类的对象如果没有显式地初始化，则其值由类确定

变量的声明与定义

• 声明使得名字为程序所知。
• 定义是创建与名字关联的实体，就是会申请存储空间
• 变量只能被定义一次，但是可以多次声明。

extern int i //声明
int j;//声明且定义
extern double pi=3.1415826;//定义

• 名字的作用域，c++语言中大多数作用域以花括号分割开
• 一般，在对象第一次被使用的地方附近定义它是一种好的选择，因为这样做有助于容易找到变量的定义。
• 嵌套作用域：内层作用域和外层作用域

int i = 42 ;
int  main（）
{
    int i = 100 ;
    int j = i;
}
//j的值为100

左值与右值

• 左值指的是可以取地址的变量，记住，左值与右值的根本区别在于能否获取内存地址，而能否赋值不是区分的依据。通常临时量均为右值。

复合类型

引用

• 引用为对象起了另一个名字，引用类型引用另外一种类型。int b=10;int &a=b;
• 注意：** 引用并非对象，引用和它的初始值是绑定在一起的，不是拷贝，引用必须初始化**
• ** 引用只能绑定在对象上，而不能与字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起**

指针

• 是一种 "指向（point to）"另外一种类型的复合类型。
• 定义指针类型： int *ip1;，从右向左读，ip1是指向int类型的指针。
• 指针存放某个对象的地址。
• 获取对象的地址： int i=42; int *p = &i;。 &是取地址符。
• 指针的值的四种状态：
  • 1.指向一个对象；
  • 2.指向紧邻对象的下一个位置；
  • 3.空指针，意味着指针没有指向任何对象；
  • 4.无效指针，也就是上述情况之外的其他值。
• 指针访问对象： cout << p;， 是解引用符（* 解引用操作适用于那些确实指向了某个对象的有效指针**）。
• 空指针不指向任何对象，用字面值nullptr初始化。
• ** 使用未初始化的指针是引发运行错误的一大原因**
• 赋值与指针：赋值永远改变的是等号左侧的对象

int a=20;
int *b=&a;//b的值被改变，b指向a,b存放了a的地址
*b=10;//a的值被改变，a=10,*b（就是指针b所指的对象，也就是a）

• void*指针可以存放任意对象的地址。
• 其他指针类型必须要与所指对象严格匹配。

理解复合类型的声明

• int *p1,p2;//p1是指向int的指针，p2是int
• 一般来说，声明符中修饰符的个数并没有限制。当有多个修饰符连携在一起时，按照其逻辑关系详加解释。（面对一条复杂的指针或者引用声明语句时，从右向左阅读有助于弄清楚它的真实含义）

CONST

• 动机：希望定义一些不能被改变值的变量。
• const对象必须初始化，且不能被改变。
• const变量默认不能被其他文件访问，非要访问，必须在指定const前加extern,默认情况下，const对象设定仅在文件内有效。
• eference to const（对常量的引用）：指向const对象的引用，如 const int a=1; const int &b= a;，可以读取但不能修改b 。
• 临时量（temporary）对象：当编译器需要一个空间来暂存表达式的求值结果时，临时创建的一个未命名的对象。
• 对临时量的引用是非法行为。

指针与const

• pointer to const（指向常量的指针）：不能用于改变其所指对象的值, 如 const double pi = 3.14; const double *cptr = π。
• const pointer：指针本身是常量，如 int i = 0; int *const ptr = &i;

顶层与底层const

• 顶层const：指针本身是个常量。例:int * const a;
• 底层const：指针指向的对象是个常量。拷贝时严格要求相同的底层const资格。例：int const *b;const int *b;
• ** const int p 表示：「p」类型为 int 并且不可变；而 int * const p 表示：「 const p」属于 int，即：p 属于「int 」并且不可变。

constexpr和常量表达式

• 常量表达式：指值不会改变，且在编译过程中就能得到计算结果的表达式。
• C++11新标准规定，允许将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量的值是否是一个常量的表达式。

处理类型

类型别名

• 用typedef 来定义：typedef double a;a b;//double b
• 新方法：using a = double;

auto类型说明符

• auto类型说明符：让编译器自动推断类型。
• 会忽略顶层const。

decltype类型指示符

• decltype作用是选择并返回操作数的数据类型。
• decltype(f()) sum=x;//sum 的类型就是函数f 的返回类型。
• decltype((a)) (注意是双层括号)的结果永远是引用，而decltype(variable)的结果只有当variable 本身就是一个引用时才是一个引用。

自定义数据类型

struct

• 类可以以关键字struct开始，紧跟类名和类体。
• 类数据成员：类体定义类的成员。
• C++11：可以为类数据成员提供一个类内初始值（in-class initializer）。

struct sales_data{
	std::string bookno;
	unsigned units_sold=0;
	double revenue=0.0;
};

• ** 在类定义后最后加上分号**

预处理技术

#define              //定义一个预处理宏
#undef             //取消宏的定义

#if                      //编译预处理中的条件命令, 相当于C语法中的if语句
#ifdef                //判断某个宏是否被定义, 若已定义, 执行随后的语句
#ifndef             //与#ifdef相反, 判断某个宏是否未被定义
#elif                  //若#if, #ifdef, #ifndef或前面的#elif条件不满足, 则执行#elif之后的语句, 相当于C语法中的else-if
#else                //与#if, #ifdef, #ifndef对应, 若这些条件不满足, 则执行#else之后的语句, 相当于C语法中的else
#endif              //#if, #ifdef, #ifndef这些条件命令的结束标志.
defined          //与#if, #elif配合使用, 判断某个宏是否被定义

#include           // 包含文件命令
#include_next   //与#include相似, 但它有着特殊的用途

#line                //标志该语句所在的行号
#                      //将宏参数替代为以参数值为内容的字符窜常量
##                   //将两个相邻的标记(token)连接为一个单独的标记
#pragma       //说明编译器信息

#warning       //显示编译警告信息
#error          //显示编译错误信息