寫在前面

今天給大家講述的是C++內(nèi)置類型，并讓大家理解下C++是如何支持更復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的。由于本人水平有限，內(nèi)容難免會出現(xiàn)錯(cuò)誤，如有錯(cuò)誤，可以私信或者評論來指正我。如果你喜歡我的文章，可以留下一個(gè)大大的點(diǎn)贊。

2.1 基本內(nèi)置類型

2.1.1 算數(shù)類型

算數(shù)類型分為兩種：整型和浮點(diǎn)型，字符型（char）和布爾類型（bool）包括在整型里面。

上述除了字符和浮點(diǎn)型外，存在一種C++約束，這種C++約束就是一個(gè)int類型至少和一個(gè)short類型大，一個(gè)long至少和一個(gè)int一樣大，一個(gè)longlong類型至少比一個(gè)long大。

帶符號類型和無符號類型

除了布爾類型和擴(kuò)展字符型之外，其他類型都可以分為帶符號和無符號類型。帶符號顧名思義可表示正數(shù)、0、負(fù)數(shù)。不帶符號則只能表示0、和整數(shù)。這些類型數(shù)在計(jì)算機(jī)里面表示的范圍由計(jì)算機(jī)的位數(shù)決定，假設(shè)是32位計(jì)算機(jī)，8bit也就是1位char類型可表示的數(shù)值數(shù)為256個(gè)（2^8）無符號范圍是0-255，有符號范圍是-128-127。
帶符號類型在代碼中表示為：int
無符號類型在代碼中表示為：unsigned int
在此處唯一特別的是char類型，char類型分為三類char、signed char、unsigned char。但是雖然有三種情況但表現(xiàn)形式只有兩種，有符號字符和無符號字符。類型char 會表示char 和signed char 其中一種 ，具體是由編譯器決定的。

該如何在編程中選擇我們要用的類型

• 1.當(dāng)我們不知道數(shù)值不可能為負(fù)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)使用無符號型
• 2.使用int時(shí)，如果數(shù)值范圍超出應(yīng)該用long long 而不是 long
• 3.執(zhí)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算時(shí)，我們要多用double 類型 少用float 類型，原因有如下，首先在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，double類型執(zhí)行速度快于float，其次double進(jìn)度高于float。

2.1.2 類型轉(zhuǎn)換

當(dāng)我們程序運(yùn)行著運(yùn)行著我們使用的一種對象其實(shí)應(yīng)該去另外一種類型時(shí)就會發(fā)生類型轉(zhuǎn)換

double i = 1.1;
int j = 0;
j = i;//此處發(fā)生類型轉(zhuǎn)換 j = 1；

類型所能表示的值決定了轉(zhuǎn)換的過程

• 1.非布爾類型轉(zhuǎn)成布爾類型，0轉(zhuǎn)換為false，否則轉(zhuǎn)換為true
• 2.布爾類型轉(zhuǎn)換成非布爾類型，true轉(zhuǎn)換為1，flase轉(zhuǎn)換為0
• 3.浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成整型，只取浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)前部分，后面全部舍棄
• 4.整型轉(zhuǎn)成浮點(diǎn)型，小數(shù)部分為0，如果整數(shù)所占空間超浮點(diǎn)數(shù)類型的容量則會造成精讀損失
• 5.我們給無符號類型賦予超出他范圍的值，該值會和該類型所能表示的數(shù)值數(shù)取模運(yùn)算，如 把-1賦給unsigned char（8比特大小）值會變成255（最大范圍數(shù)為256（2^8)）
• 6.我們給一個(gè)有符號的值賦給他超出范圍的值，結(jié)果是未定義的，可能程序還會繼續(xù)工作，但也有可能程序會崩潰。

含無符號類型的表達(dá)式

我們在進(jìn)行無符號類型表達(dá)式的運(yùn)算時(shí)，一定要保證無符號類型最后不能是負(fù)數(shù)，如果為負(fù)數(shù)就會形成數(shù)值錯(cuò)誤。

unsigned int x = 1;
int y = -2;
cout<< x + y << endl;//輸出4,294,967,295（4,294,967,296 - 1）

2.1.3 字面值常量

字面值常量表示形式相對復(fù)雜，這里因?yàn)檫@只是快速上手，所以不予以討論，此處只說明轉(zhuǎn)義序列

轉(zhuǎn)移序列

這是一類不可打印的字符，一般由\開始，如\n。

2.2 變量

2.2.1 變量定義

變量一個(gè)具有自己名字以及有一塊程序可以操作的內(nèi)存空間的東西。
對于C+而言變量和對象一般可以相互使用。
那么何為對象呢？
對象是一塊具有某種類型且能儲存數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間。

初始化

對象在創(chuàng)建時(shí)獲得了一個(gè)特定的值，就叫做對象的初始化，但是大部分人會說一開始進(jìn)行了對象賦值，這里要說一下賦值和初始化是兩種不同的操作?。〕跏蓟窃趧?chuàng)建對象時(shí)對象獲得的一個(gè)值，之前沒有值。而賦值是對象原先具有一個(gè)值，現(xiàn)在將這個(gè)值去掉，賦予一個(gè)新的值。

默認(rèn)初始化

在C++中存在著默認(rèn)初始化，如果對象定義在函數(shù)外面，這個(gè)對象會被初始化為0，但是如果這個(gè)對象定義在函數(shù)里面，這個(gè)對象將會被賦予一個(gè)不確定的值。因此作為C++程序員的我們應(yīng)當(dāng)在對象創(chuàng)建的時(shí)候就進(jìn)行人為初始化。

2.2.2變量聲明和定義的關(guān)系

C++語言支持分離式編譯，分離式編譯可以理解成，把一個(gè)程序分為多個(gè)文件編寫，每個(gè)文件單獨(dú)編譯。文件之間共享代碼就需要用到extern來聲明變量

extern int i ;

聲明和定義不同，聲明沒有初始化，定義有初始化。在C++中如果在一個(gè)聲明中初始化程序則會報(bào)錯(cuò)且變量只能定義一次但可以聲明多次

2.2.3 標(biāo)識符

C++標(biāo)識符不限制長度，但對大小寫敏感且不可以用C++保留的名字如int。

變量命名規(guī)范

• 標(biāo)識符要有具體含義
• 變量名用小寫字母，如index ，不能使用Index
• 用戶自定義的類名由大小字母開頭，如Sales_item
• 如果標(biāo)識由多個(gè)字母構(gòu)成，字母之間應(yīng)有明顯區(qū)分，如student_loan或者studentLoan

2.2.4 名字的作用域

我們定義的變量具有其作用區(qū)域，這塊區(qū)域我們成為作用域。
作用域分為全局作用域和塊作用域變量定義在函數(shù)外面稱為全局變量，他的作用域?yàn)槿肿饔糜?。與之相反變量定義在函數(shù)里面成為局部變量，他的作用域成為塊作用域。其生存周期取決于該塊

int main()
{
    if(1)
    {
        int i = 1;//局部變量
        cout << i << endl;//成立
    }
    cout << i << endl; //顯示i未定義
    return 0;
}   

嵌套作用域

我們在編輯程序過程時(shí)候應(yīng)當(dāng)避免使用到嵌套作用域，嵌套作用域的意思即為一個(gè)名字用于定義了全局變量，有用于定義了局部變量。這樣很影響程序可讀性，因?yàn)榫植孔兞繒采w全局變量。如果我們在一個(gè)程序中可能用到全局變量，那么他的名字就不要在定義成局部變量了，畢竟名字又不限制長度對吧！

2.3 復(fù)合類型

復(fù)合類型有兩種引用和指針

2.3.1 引用

C++11中引入了一種右值引用這里暫時(shí)不予以討論。所以這里的引用為左值引用
引用可以理解成給對象起了另一個(gè)名字，這個(gè)名字是這個(gè)對象的別名，但是引用不是對象，對象在初始化時(shí)會將一個(gè)值拷貝給對象，但是引用初始化是和一個(gè)對象進(jìn)行綁定，無法將一個(gè)值拷貝給引用，引用也無法拷貝他人。故所以，引用必須要初始化。
引用并非對象，相反的，它只是為一個(gè)已經(jīng)存在了的對象起了一個(gè)別名

引用的定義

int i = 1;
int &j = i;
cout << j << endl; //輸出為1

2.3.2指針

指針是另外一種復(fù)合類型，他的用處可以理解成“指向”某一對象。指針本身是一種對象，于是他和引用不同，他可以被賦值和拷貝，他的生命周期可以指向很多很多個(gè)對象，比如他現(xiàn)在指向了和他同一基本類型的A，下一秒他也可以指向和他同一基本類型的B。
指針通常比較難以理解，再有經(jīng)驗(yàn)的程序員有時(shí)候?qū)χ羔槻僮饕矔霈F(xiàn)錯(cuò)誤，因此我們要細(xì)心耐心的去學(xué)習(xí)指針

獲取對象的地址

指針用于存放對象地址，想要獲得對象地址，我們要用&符。

int i = 1;
int *j = &i;//獲取i的地址
cout << j << endl; //打印的是i的地址

這里要說明一點(diǎn)，由于引用不是對象，他沒有一塊屬于自己的存儲空間，所以我們不能定義指向引用的指針，但是我們卻可以定義引用指針的名字

int i = 1;
int *j = i;
int &k = *j;
cout << k << endl;//k的值為1;

注意：指針的類型一定要和它指向的對象相互匹配，也就是說，在這里無隱式類型轉(zhuǎn)換

指針值

一般指針有如下四種狀態(tài)：

• 1.指向一個(gè)對象
• 2.指向緊鄰對象所占空間的下一段空間
• 3.空指針，沒有指向任何對象。
• 4.無效指針，也可以被成為“野指針”他沒有指向任何區(qū)域，十分危險(xiǎn)！
  如果拷貝或者引用指向未知區(qū)域的指針將會引發(fā)錯(cuò)誤，但是這類錯(cuò)誤編譯器無法識別出，所以我們要在定義指針的時(shí)候就要將它進(jìn)行初始化！

利用指針訪問對象

如果我們要訪問指針存放指向?qū)ο髢?nèi)存區(qū)域的值的時(shí)候，我們可以用到指針操作符“*”，來訪問該對象。

int i = 42;
int *j = &i;
cout << *j << endl;//輸出42，而不是i的地址。

空指針

在C++11中，有字面值nullptr來給指針賦予空初始化，也就是指針為0，在C語言<cstdlib>中也有編譯器預(yù)定義NULL(預(yù)處理變量），當(dāng)然我們也可以直接給指針初始化賦為0；

int *a = nullptr;
int *b = NULL;
int *c = 0;

這里再次強(qiáng)調(diào)！！定義指針的時(shí)候必須要初始化??！所以我們一定要形成一種定義變量時(shí)就進(jìn)行變量初始化！

賦值和指針

指針和引用的區(qū)別之一是，一旦定義了引用就無法綁定了其他對象。引用十分專一，指針卻在指向一個(gè)對象的時(shí)候，下一秒還可以不指向之前指的對象，指向一個(gè)新的對象。所以讀到這里的你，你在感情方面是引用呢還是指針呢？
可能很多人會分不清，我究竟是改變的指針?biāo)赶騾^(qū)域，還是改變指針?biāo)赶騾^(qū)域的值呢？
很簡單我們只需要看等號左邊被操作數(shù)是什么如果是沒有帶星號*改變的是指向區(qū)域，帶星號則改變你指向區(qū)域的值

 int i = 1;
 int *j = &i;
 cout << *j << endl;//輸出為i的值->1
 int k = 3;
 *j = 2;
 cout << *j << endl;//輸出2
 cout << i <<endl;//輸出2 i值被改變
 j = &k;
 cout << *j << endl;//輸出 3 j指向的區(qū)域發(fā)生改變

void指針

void 指針可以指向任何類型的對象，但是由于他不知道他具體指向什么對象，所以我們無法對它進(jìn)行操作，所以void*只是存放內(nèi)存區(qū)域的一塊內(nèi)存空間。

2.3.3理解符合類型的聲明

變量組成包括了一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型，一組聲明符。一條語句中基本數(shù)據(jù)類型只有一個(gè)，但是聲明符可以有很多。

定義多個(gè)變量

在定義多個(gè)變量時(shí)，我們應(yīng)該具有比較好的編寫習(xí)慣，不好的編寫習(xí)慣會在邏輯上面比較難理解，甚至出錯(cuò)。

int* a  , b ;//a是整型指針，b是整型變量 

上面一條語句就容易讓人誤解成定義兩個(gè)整型指針我們應(yīng)該這樣寫

int *a,*b;

或者

int *a = nullptr;
int *b = nullptr;

筆者比較喜歡下面一種方式。

指向指針的指針

指針是可以分等級的，等級級別由聲明符決定，

int *p1 = nullptr;
int **p2 =nullptr;
int i =1;
p1 = &i;
p2 = &p1;
cout << **p2 << endl; //輸出1，解除兩級引用

指向指針的引用

引用不是對象，所以指針不能指向引用。但是指針是對象，所以引用可以綁定指針。

int i = 1;
int *p = &i;
int *&j = p;
cout << *j << endl;//1
*j = 2;
cout << *j << endl;//2
cout << *p << endl;//2
cout << i << endl;//2

要理解j的類型具體是什么我們應(yīng)該從右到左閱讀j的定義，距離變量名最近的類型有最直接的影響，此處為&。所以他是指向指針的引用。

2.4 const限定符

const 用于修飾數(shù)據(jù)類型在定義之后不可被改變，于是const變量必須要定義的時(shí)候就初始化。

const int i = 1;

初始化和const

const的作用是保證該變量不能夠在被定義后修改，但是卻可以用const常量來賦值給變量，且具有相應(yīng)的隱式轉(zhuǎn)換。

const int i = 1;
int b = i;
bool c = i;
cout << b << endl;//1
cout << c << endl;//1

默認(rèn)狀態(tài)下，const對象僅在文件內(nèi)有效

前面提到了extern可以讓變量在不同文件內(nèi)共享代碼，const也不例外，const也只能定義一次，但可以在其他文件聲明。只不過表示方式不同

extern const int i = 1;//定義了一個(gè)可在多文件內(nèi)聲明使用的常量

如果你想在多文件使用const，則需要在定義const時(shí)加上extren

2.4.1const引用

變量有引用，常量也有引用。

const int i = 1;
const int &j = i;
cout<< j <<endl;//1

初始化和對const的引用

const引用很特別她不僅可以綁定常量還可以綁定變量。

int i = 1;
const int &i1 = i ;
cout << i1 <<endl;//1 

之所以可以這樣是因?yàn)镃++編譯器里面產(chǎn)生了一個(gè)臨時(shí)量，通過臨時(shí)量來初始化常量引用

int i = 1 ;
const int temp = i;//temp為臨時(shí)量
const int &i1 = temp;

對const引用可能引用一個(gè)非const的對象

一個(gè)變量可被多個(gè)引用給綁定，被const引用綁定過的對象也可以被非const對象所引用。通過改變i的值也可以改變const引用的值，但C++語言規(guī)定這樣做是非法的，因?yàn)榇蠹一旧喜粫梢媒壎ǖ脚R時(shí)量上面

int i = 1;
int &j = i;
const int &j1 = i;
cout << j1 <<endl;//1
cout << j << endl;//1
cout << i <<endl;//1
j = 2;
cout << j1 <<endl;//2 通過j 改變了j1
cout <<j <<endl;//2
cout << i <<endl;//2

2.4.2 指針和const

與引用一樣，指針也可以指向常量或者非常量。

int x = 1;
const int *p = &x;
cout << *p <<endl;//1

和常量引用一樣，并沒有規(guī)定右值是否為常量。

const指針

const指針有兩種，一種是可以通過被引用的變量來改變指針的值，另一種不可以通過被引用的變量來改變指針的值。

int x = 1;
const int *p1 = &x;
cout << *p1 <<endl;//1
x = 2;
cout << x <<endl;//2
cout << *p1 << endl;//2

const int x = 1;
const int *const p1 = &x;
cout << *p1 <<endl;
x = 2;//出錯(cuò)不可被改變,程序停止編譯
cout << x << endl;
cout << *p1 <<endl;

小技巧：前面說到，判斷一個(gè)變量的類型，從右向左看，里變量名最近那個(gè)決定了這個(gè)變量的性質(zhì)，此處 是const p1 ,離p1最近的是const 故所以不能通過改變x的值來改變p1的值**

2.4.3 頂層const

• 頂層const：表示指針本身是個(gè)常量，不可以用任何方式來改變這個(gè)指針的的值。即為頂層const不受什么影響。
• 底層const：指針?biāo)赶虻膶ο笫且粋€(gè)常量。

int x = 1;
int *const p1 = &x;//頂層const
const int *p2 = &x;//底層const

指針類型既可以是頂層const也可以是底層const

const int x = 1;//頂層const
const int *const p1 = &x;//又是頂層const也是底層const

頂層const可以定義底層const，但是底層const不可以定義頂層const

int x = 1;
int *const p1 = &x;//頂層const
const int *p2 = p1;//底層const
cout << *p2 << endl;//1

int x = 1;
const int *p2 = &x;//底層const
int *const p1 = p2;//頂層const 出錯(cuò)，底層const不可以賦值給頂層const
cout << *p2 << endl;//1

2.4.4 constexpr和常量表達(dá)式

常量表達(dá)式，在編譯過程（注意運(yùn)行和編譯的區(qū)別）中就能得到結(jié)果且不能被改變，用常量表達(dá)式初始化的const對象也是常量表達(dá)式。字面值屬于常量表達(dá)式。

const int x = 20;//x是常量表達(dá)式
const int x1 = x + 1;//x1也是常量表達(dá)式
int t = 27;//不是常量表達(dá)式
const int t1 = get_size()//不是常量表達(dá)式，他的值得到運(yùn)行g(shù)et_size()函數(shù)時(shí)才可以得到。

constexpr變量

盡管我們可以用const來定義常量表達(dá)式，但是在實(shí)際使用中const很難區(qū)別出我們一開始究竟定義的是不是一個(gè)常量，于是C++11給了我們一個(gè)更好用的東西，constexpr變量。它定義出來的東西一定是一個(gè)常量。而且必須常量表達(dá)式初始化。

constexpr int my = 20;
constexpr int my_1 = my + 1;
constexpr int t = size()//當(dāng)size是一個(gè)constexpr函數(shù)時(shí)成立

字面值類型

算數(shù)類型、引用、指針，都屬于字面值類型可以被定義成constexpr，而自己定義的類、IO庫、string類型不屬于字面值類型，不可以被定義成constexpr。

指針和constexpr

const int *p =nullptr;//底層const
constexpr int *p = nullptr;//頂層const

注意：定義constexpr的時(shí)候，右值必須經(jīng)過合法初始化

2.5 處理類型

2.5.1類型別名

類型別名：typedef ,用法 typedef 需要被起別名的東西 別名名字

typedef int zheng 
zheng i = 1; //i是整型變量

別名聲明：using ，用法 using 別名 = 被起別名

using zheng = int ;
zheng i = 1;//i為整型

2.5.2 auto類型說明符

當(dāng)我們編程越來越多，越難記得當(dāng)前運(yùn)算我們需要什么類型，于是在C++11中就有了auto類型說明符

double d1 = 1.1;
double d2 = 1.2;
auto x = d1 + d2;//x為整型

復(fù)合類型和常量

一般來講auto和int之類差不多，且&和*在算數(shù)類型中只服務(wù)于聲明符而并不是基本數(shù)據(jù)類型的一部分，
所以再用auto去弄復(fù)合類型或者常量時(shí)有幾點(diǎn)需要注意

• 1.auto一般會忽略掉頂層const，底層const則會被保留下來
• 2.定義引用

int i = 1;
auto & j = i;//j是整型引用

也就是說auto只決定基本數(shù)據(jù)類型，如需復(fù)合數(shù)據(jù)類型則需自己添加

2.5.3 decltype類型指示符

在我們有些時(shí)候，我們想從表達(dá)式類型判斷出要定義的類型，但是不想用該表達(dá)式的值初始化變量。C++11給出了我們decltype類型指示符。

int x = 1;
decltype(x) a = 2;//不用x=1只用x的類型，a是整型

decltype處理頂層const與引用的方式不同，decltype不忽略頂層const和引用。就是說我們不用重新使用const 、&也可以定義const或者&類型。

decltype和引用

使用decltype定義引用必須初始化！
且在decltype使用有一個(gè)需要注意的地方

    int x = 1;
    int& x1 = x;
    decltype((x1)) a = x; //a是整型引用。
    cout << a << endl;//1
    x = 2;
    cout << a << endl;//2

切記，decltype（（variable））結(jié)果永遠(yuǎn)是引用！如果只有一個(gè)括號，則括號內(nèi)是引用，定義的類型才是引用

創(chuàng)作不易，感謝您能看完。如果您喜歡，可以在線贊賞鼓勵(lì)我，您的鼓勵(lì)是我前行的動(dòng)力！如需轉(zhuǎn)載，請私信我，謝謝！