【C++】数字类型及其运算

 数字类型

C++中有多种数字类型，其中包括整数类型和浮点类型。以下是C++中常见的数字类型：

整数类型

• int：表示整数，通常是32位。
• short：表示短整数，通常是16位。
• long：表示长整数，通常是32位。
• long long：表示更长的整数，通常是64位。
• unsigned int/short/long/long long：表示无符号整数，范围是0到2^N-1。

浮点类型

• float：表示单精度浮点数，通常是32位。
• double：表示双精度浮点数，通常是64位。
• long double：表示更长的双精度浮点数。

其他数字类型

• bool：表示布尔类型，只有两个值，true和false。
• char：表示字符类型，通常是8位。
• wchar_t：表示宽字符类型，用于支持多字节字符集。
• enum：表示枚举类型，用于定义一组有限的取值。

 

代码样例

在C++中，可以使用这些数字类型来声明变量，并对其进行赋值和操作。例如

#include 
using namespace std;
 
int main ()
{
   // 数字定义
   short  s;
   int    i;
   long   l;
   float  f;
   double d;
   
   // 数字赋值
   s = 10;      
   i = 1000;    
   l = 1000000; 
   f = 230.47;  
   d = 30949.374;
   
   // 数字输出
   cout << "short  s :" << s << endl;
   cout << "int    i :" << i << endl;
   cout << "long   l :" << l << endl;
   cout << "float  f :" << f << endl;
   cout << "double d :" << d << endl;
 
   return 0;
}

输出结果

short  s :10
int    i :1000
long   l :1000000
float  f :230.47
double d :30949.4

数学运算

在 C++ 中，除了可以创建各种函数，还包含了各种有用的函数。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中，叫做内置函数。C++ 内置了丰富的数学函数，可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。

为了利用这些函数，需要引用数学头文件 

内置运算函数

序号	函数 & 描述
1	double cos(double); 该函数返回弧度角（double 型）的余弦。
2	double sin(double); 该函数返回弧度角（double 型）的正弦。
3	double tan(double); 该函数返回弧度角（double 型）的正切。
4	double log(double); 该函数返回参数的自然对数。
5	double pow(double, double); 假设第一个参数为 x，第二个参数为 y，则该函数返回 x 的 y 次方。
6	double hypot(double, double); 该函数返回两个参数的平方总和的平方根，也就是说，参数为一个直角三角形的两个直角边，函数会返回斜边的长度。
7	double sqrt(double); 该函数返回参数的平方根。
8	int abs(int); 该函数返回整数的绝对值。
9	double fabs(double); 该函数返回任意一个浮点数的绝对值。
10	double floor(double); 该函数返回一个小于或等于传入参数的最大整数。

 代码样例

#include 
#include 
using namespace std;
 
int main ()
{
   // 数字定义
   short  s = 10;
   int    i = -1000;
   long   l = 100000;
   float  f = 230.47;
   double d = 200.374;
 
   // 数学运算
   cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
   cout << "abs(i)  :" << abs(i) << endl;
   cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
   cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
   cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
 
   return 0;
}

 输出结果

sin(d) :-0.634939
abs(i)  :1000
floor(d) :200
sqrt(f) :15.1812
pow( d, 2 ) :40149.7

C++ 随机数

在许多情况下，需要生成随机数。关于随机数生成器，有两个相关的函数。一个是 rand()，该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。

下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了 time() 函数来获取系统时间的秒数，通过调用 rand() 函数来生成随机数：

代码样例

#include 
#include 
#include 
 
using namespace std;
 
int main ()
{
   int i,j;
 
   // 设置种子
   srand( (unsigned)time( NULL ) );
 
   /* 生成 10 个随机数 */
   for( i = 0; i < 10; i++ )
   {
      // 生成实际的随机数
      j= rand();
      cout <<"随机数： " << j << endl;
   }
 
   return 0;
}

 输出结果

随机数： 983
随机数： 19437
随机数： 22535
随机数： 25688
随机数： 21629
随机数： 4084
随机数： 6224
随机数： 29607
随机数： 22095
随机数： 6784

用时间戳改进伪随机函数

原理

srand函数是随机数发生器的初始化函数。

原型： void srand(unsigned seed);

用法：它需要提供一个种子，这个种子会对应一个随机数，如果使用相同的种子后面的rand()函数会出现一样的随机数。如： srand(1); 直接使用 1 来初始化种子。不过为了防止随机数每次重复，常常使用系统时间来初始化，即使用 time 函数来获得系统时间，它的返回值为从 00:00:00 GMT, January 1, 1970 到现在所持续的秒数，然后将 time_t 型数据转化为(unsigned)型再传给 srand 函数，即： srand((unsigned) time(&t)); 还有一个经常用法，不需要定义time_t型t变量,即： srand((unsigned) time(NULL)); 直接传入一个空指针，因为你的程序中往往并不需要经过参数获得的t数据。

代码样例

#include 
#include 
#include  /*用到了time函数，所以要有这个头文件*/
#define MAX 10
 
int main( )
{
    int number[MAX] = {0};
    int i;
    srand((unsigned) time(NULL)); /*播种子*/
    for(i = 0; i < MAX; i++)
    {
        number[i] = rand() % 100; /*产生100以内的随机整数*/
        printf("%d ", number[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

 输出结果

97 5 63 25 90 62 52 52 72 65