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C++初学（3）

news 来源：原创 2024/9/21 8:12:49

面向对象编程（OOP）的本质是设计并拓展自己的数据类型，设计自己的数据类型就是让类型与数据匹配。内置的C++类型分为两组：基本类型和复合类型。这里我们将介绍基本类型的整数和浮点数

3.1、简单变量

3.1.1、变量名

C++必须遵循几种简单的C++命名规则：

（1）.在名称中只能使用字母字符、数字和下划线（_）。

（2）名称的第一个字符不能是数字。

（3）区分大小写字符。

（4）不能将C++关键字用作名称。

（5）以两个下划线大头或以下划线和大写字母打头的名称被保留给实现（编译器及其使用的资源）使用。以一个下划线开头的名称被保留给实现，用作全局标识符。

（6）C++对于名称的长度没有限制，名称中所有字符都有意义，但有些平台有长度限制。

如果想用两个或多个单词组成一个名称，通常的做法是用下划线字符将单词分开，如my_yuanshi；或者第二个单词开始将每个单词的第一个字母大写，如myAccountNumber。

3.1.2、整型

整数就是没有小数部分的数字。整数有很多，目前不可能用有限的计算机内存来表示所有整数。因此语言只能表示所有整数的一个子集。而C++则提供好几种，便能根据实际要求选择最合适的整数。

不同C++整型使用不同的内存量来存储整数。使用的内存量越大，可以表示的整数值范围也越大。有的类型（符号类型）可表示正值和负值，而有的类型（无符号类型）不能表示负值。C++的基本整型分别是char、short、int、long、和long long。（按照存储整数时使用的内存量进行递增排序）。

3.1.3、整型short、int、long和long long

下面介绍一下位与字节（重要！）

计算机内存的基本单元是位（bit）。可以将bit看作电子开关，可以开，可以关。关表示值为0，开表示值为1。因为每一位都可以有两种设置，所以8位的总组合为2^8，即256。

字节（byte）通常指的是8位的内存单元，它指的是描述计算机内存量的度量单位，1KB等于1024字节，1MB等于1024KB。

C++提供了一种灵活的标准，它确保了最小长度，如下所示：

（1）short至少16位。

（2）int 至少与short一样长。

（3）long至少32位，且至少与int一样长。

（4）long long至少64位，且至少与long一样长。

这4种类型都是符号类型，负值和正值几乎相同。例如16位的int取值范围为-32768~+32767。要想知道系统中整数的最大长度，可以在程序钟使用C++工具来检查类型的长度。sizeof运算符返回类型或变量的长度，单位为字节（运算符是内置的语言元素，对一个或多个数据进行运算，并生成一个值）。

头文件climits中包含了整型限制的信息。如下代码进行演示：

#include <iostream>
#include <climits>
int main()
{using namespace std;int n_int = INT_MAX;short n_short = SHRT_MAX;long n_long = LONG_MAX;long long n_llong = LLONG_MAX;cout << "int is " << sizeof(int) <<" bytes." << endl;cout << "short is " << sizeof n_short << " bytes." << endl;cout << "long is " << sizeof n_long << " bytes." << endl;cout << "long long is " << sizeof n_llong << " bytes." << endl;cout <<  endl;cout << "Maximum values:" << endl;cout << "int:" << n_int << endl;cout << "short:" << n_short << endl;cout << "long:" << n_long<< endl;cout << "long long:" << n_llong << endl<<endl;cout << "Minimum int value =" << INT_MIN << endl;cout << "Bits per type=" << CHAR_BIT << endl;return 0;
}

3.1.3.1、运算符sizeof和头文件limits

sizeof运算符指出，int的长度为4个字节。可对类型名或变量名使用sizeof运算符。

头文件climits定义了符号常量来表示类型的限制。可以到这里看详细的定义：climts中的符号常量

climits文件中包含与下面相似的语句行：

#define INT_MAX 32767

#define和#include一样，也是一个预处理器编译指令。该编译指令告诉预处理器：在程序中寻找INT_MAX，并将所有INT_MAX都替换为32767。预处理器寻找独立的标记，并不会将单词里含有INT_MAX给替换。所以#define可以用来定义自己的符号常量。C++有一种更好的创建符号常量的方法（使用关键字const，在后面进行讨论）。

3.1.3.2、初始化

初始化将赋值与声明合并在一起。例如下面，将int的最大取值赋值给n_int。

int n_int=INT_MAX;

也可以使用字面值常量来初始化，或者用已定义过的变量来初始化，甚至可以使用表达式来初始化。

注：如果不对函数内部定义的变量进行初始化，该变量的值将是不确定的。

3.1.3.3、C++11初始化方式

用大括号初始化器用于单值变量。用这个方法可以省略等号，并且大括号内不用包含东西（默认初始化为0）。

int yuanshi={1600};
int yuanshi{7};
int mola{};

3.1.4、无符号类型

如果short表示的范围为-32768~+32767，则无符号版本的表示范围为0~65536。当且仅当数值不为负才应使用。要创建无符号版本的基本类型，只需要使用关键字unsigned来修饰声明即可。

#include <iostream>
#define ZERO 0
#include <climits>
int main()
{using namespace std;short sam = SHRT_MAX;unsigned short sue = sam;cout << "Sam has " << sam << " dollars and Sue has " << sue;cout << " dollars deposited." << endl<< "Add $1 to each account." << endl << "Now";sam += 1;sue += 1;cout << "Sam has " << sam << " dollars and Sue has " << sue;cout << " dollars deposited.\nPoor Sam!" << endl;sam = ZERO;sue = ZERO;cout << "Sam has " << sam << " doolars and Sue has " << sue;cout << " doolars deposited." << endl;cout << "Take $1 from each account." << endl << "Now ";sam += 1;sue -= 1;cout << "Sam has " << sam << " dollars and Sue has " << sue;cout << " dollars deposited." << endl << "Lucky Sue!" << endl;return 0;
}

这些整型变量的行为就像里程表。如果超越了限制，其值将为范围另一端的取值。

3.1.5、选择整型类型

（1）一般没有特殊要求选择int。

（2）如果变量的值不为负，选择unsigned。

（3）如果知道变量可能表示的整数值大于16位整数的最大可能值，则使用long；如果超过20亿，则采用long long。

（4）需要节省空间，且通常仅当有大型整型数组时用short。

3.1.6、整型字面值

整型字面值（常量）是显示地书写的常量。C++使用前一（两）位来标识数字常量的基数。

（1）第一位为1~9，则为十进制。

（2）第一位是0，且第二位1~7，则为八进制。

（3）如果前两位是0x或0X，则为十六进制。

注：默认情况下，cout以十进制格式表示整数。可以用下面代码转化cout显示方式。

cout<<dec;//十进制
cout<<hex;//十六进制
cout<<oct;//八进制

3.1.7、char类型：字符和小整数

char类型是专为存储字符而设计的。常用ASCLL码表。

#include <iostream>
int main()
{using namespace std;char ch = 'M';int i = ch;cout << "The ASCLL code for " << ch << " is " << i <<endl;cout << "Add one to the character code:" << endl;ch += 1;i = ch;cout << "The ASCLL code for " << ch << " is " << i << endl;cout << "Display char ch using cout.put(ch):";cout.put(ch);cout << endl << "Done!" << endl;return 0;
}