C++学习笔记（一）

学习一门编程语言，首先要熟悉它的类型系统。如果你连它存在哪些数据类型都不了解，还谈什么使用语言来编程呢。而且，大多数常用编程语言的类型基本是比较一致的。另外，一门编程语言，一般来说，是有一组保留的关键字，它们在程序中具有特殊的含义。我经过整理，把C++相关的数据类型及其部分保留关键字，及其基本修饰符，都列举出来。当然，这些在实际编程实践中，就会慢慢熟悉。

第一部分：数据类型

1、基本类型

C++语言中基本类型，如下表所示：

类型标识符	类型说明	长度 （字节）	范围	备注
char	字符型	1	-128 ~ 127	-27 ~ (27 -1)
unsigned char	无符字符型	1	0 ~ 255	0 ~ (28 -1)
short int	短整型	2	-32768 ~ 32767	2-15 ~ (215 - 1)
unsigned short int	无符短整型	2	0 ~ 65535	0 ~ (216 - 1)
int	整型	4	-2147483648 ~ 2147483647	-231 ~ (231 - 1)
unsigned int	无符整型	4	0 ~ 4294967295	0 ~ (232-1)
float	实型（单精度）	4	1.18*10-38 ~ 3.40*1038	7位有效位
double	实型（双精度）	8	2.23*10-308 ~ 1.79*10308	15位有效位
long double	实型（长双精度）	10	3.37*10-4932 ~ 1.18*104932	19位有效位

2、布尔类型

布尔类型使用关键字bool来声明布尔变量，它的取值为true和false。

3、枚举类型

枚举类型定义了一组整型常量（const int），使用enum关键字定义。这组常量具有一个名字，你可以命名为能够理解的常量名称，便于理解。而对于枚举类型的每个成员，都是一个int型的值，而且是按照定义的顺序以1递增，即初始的枚举成员可以指定初始值，之后的每个枚举成员都依次加1。

4、字符串类型

C++中具有两种定义字符串的风格，一个是来自C语言的char*指针类型，一个是C++的STL中的string类型。

5、指针类型

指针类型可以在任何非指针类型的基础上，得到对应类型的指针类型，其实指针就是一个内存的地址，表示一个内存地址单元的数字。

6、数组类型

对任何一种类型，都对应着该类型的数组类型，在函数的返回值是数组的时候，记得要返回数组的指针，也就是数组中第一个元素的内存地址。

7、引用类型

引用类型是C++中特有的一种数据类型，它可以是某个对象的别名，通过这个别名就能够引用到对象，从而间接地操作这个对象。

在定义引用类型的时候，必须知道所要引用的对象的类型和该对象确实真实地存在，这样我们才能够去引用它从而操作它。

引用类型，可以是任意类型加上取地址符号&，就构成了引用类型。

8、类类型

类类型一般包括类的声明和类的定义。类的声明，是指告诉编译器，某个类型已经存在；而类的定义，就是一个类在运行时应该表现出来的行为。C++提供的标准类库STL，提供了大量有用的类供我们使用。在实际开发中，我们还可以根据实际情况，定义我们自己需要的类类型。

实例

下面，通过编写一个例子，对上面C++的类型有个基本的了解。代码如下所示：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class person;

void test_bool();
void test_enum();
void test_reference();
void test_pointer();
void test_class();

int main() {
    test_bool();
    cout<<endl;
    test_enum();
    cout<<endl;
    test_reference();
    cout<<endl;
    test_pointer();
    cout<<endl;
    test_class();
    return 0;
}

void test_bool() {
    bool is_good = true;
    cout<<"is_good="<<is_good<<endl;
}

enum week {
    SUN=100, MON, TUS, WED, THU, FRI, STA
};

void test_enum() {
        week week_day = STA;
        cout<<"week_day="<<week_day<<endl;
}

void test_reference() {
        float price = 12.56;
        float& ref_price = price;
        cout<<"Before modifying reference:"<<endl;
        cout<<"price="<<price<<endl;
        cout<<"ref_price="<<ref_price<<endl;

        ref_price += 78.35;
        cout<<"After modifying reference:"<<endl;
        cout<<"price="<<price<<endl;
        cout<<"ref_price="<<ref_price<<endl;
}

void test_pointer() {
    int *ptr = NULL;
    int counter = 100;
    ptr = &counter;
    cout<<"Before *ptr++, counter="<<counter<<", *ptr="<<*ptr<<endl;
    *ptr++;
    cout<<"After *ptr++, counter="<<counter<<", *ptr="<<*ptr<<endl;
    ptr = &counter;
    cout<<"Before (*ptr)++, counter="<<counter<<", *ptr="<<*ptr<<endl;
    (*ptr)++;
    cout<<"After (*ptr)++, counter="<<counter<<", *ptr="<<*ptr<<endl;
}

class person {
    public:
        person(string& name, int age):name(name), age(age) {
        }
        string& get_name() {
            return name;
        }
        int get_age() {
            return age;
        }
    private:
            string &name;
            int age;
};

void test_class() {
    string name("James Halt");
    int age = 24;
    person *james = new person(name, age);
    cout<<"person->name="<<james->get_name()<<endl;
    cout<<"person->age="<<james->get_age()<<endl;
    delete james;
}

编译运行：

[hadoop@localhost c++]$ g++ -Wall -o mynote01 mynote01.cpp 
[hadoop@localhost c++]$ ./mynote01

运行结果，输出如下所示：

is_good=1

week_day=106

Before modifying reference:
price=12.56
ref_price=12.56
After modifying reference:
price=90.91
ref_price=90.91

Before *ptr++, counter=100, *ptr=100
After *ptr++, counter=100, *ptr=-1076961796
Before (*ptr)++, counter=100, *ptr=100
After (*ptr)++, counter=101, *ptr=101

person->name=James Halt
person->age=24

通过上面程序运行结果，可以看到：

（1）布尔类型中，true实际等于1，false等于0；

（2）枚举类型，可以指定初始值，然后每个枚举成员依次递增1；

（3）引用类型，可以通过引用来修改引用类型变量所引用的变量值；

（4）通过指针可以修改指针指向的变量的值。

第二部分：C++保留关键字

C++保留的关键字，如下所示：

asm	auto	bad_cast	bad_typeid
bool	break	case	catch
char	class	const	const_cast
continue	default	delete	do
double	dynamic_cast	else	enum
except	explicit	extern	false
finally	float	for	friend
goto	if	inline	int
long	mutable	namespace	new
operator	private	protected	public
register	reinterpret_cast	return	short
signed	sizeof	static	static_cast
struct	switch	template	this
throw	true	try	type_info
typedef	typeid	typename	union
unsigned	using	virtual	void
volatile	while

简单介绍几个：

1、const修饰符

const是常量修饰符，可以修饰任何基本类型，表示该类型的常量，在计算过程中常量的值是不可以改变的。

2、volatile修饰符

volatile修饰符也可以修饰任何基本类型，通常是为了告诉所使用的编译器，可能在编译器控制或者监测环境之外发生改变。

3、typedef关键字

用于重新定义一个类型的，通常将已经存在的类型重新定义为具有含义的类型标识符。

4、template关键字

C++定义模板的时候，使用template关键来定义。

5、using与namespace关键字

定义或者声明命名空间的时候使用using namespace关键字。

6、inline关键字

在生命内联函数的时候使用inline关键字。inline 内联函数给出了一种解决方案：若一个函数被指定为inline 函数则它将在程序中每个调用点上被内联地展开。inline 机制用来优化小的只有几行的经常被调用的函数。

7、new与delete关键字

在堆上创建对象，也就是与整个应用程序的声明周期相同，除非显式地使用delete关键字释放堆上分配的内存，而且必须显式地使用delete来回收，否则会造成内存泄露。

8、operator关键字

操作符重载，使用operator关键字来重载定义。

9、typename关键字

typename是用来定义泛型，声明模板的类型的。

我们直接来看这些保留关键字，可能感觉非常枯燥，而且几乎不可能真正理解它们到底是做什么用的。那么，只有通过多多实践，来逐渐地了解并熟悉C++语言的特性，这应该是一种巩固C++编程基础的合理途径。

第三部分：编译运行C++程序

在Linux系统下，知道如何编译和运行C++程序，这是最基础的。在Linux下使用vim编辑器，例如，要在mycpp01.cpp文件中输入C++源代码，可以直接使用vim编辑器：

vi mynote01.cpp

然后，编写C++程序。编写完成后，保存源文件，然后进行编译：

g++ -Wall -o mynote01 mynote01.cpp

这时，如果存在警告或者错误信息，就会打印出来，便于定位问题并进行修正。如果程序没有问题，则会生成可执行文件mynote01，能够运行你编写的程序。运行C++程序，执行如下命令：

./mynote01

这样，就能够按照我们编写的C++程序的逻辑去执行。