基本内置类型

基本算数类型：

类型	含义	最小尺寸
bool	布尔类型	8bits
char	字符	8bits
wchar_t	宽字符	16bits
char16_t	Unicode字符	16bits
char32_t	Unicode字符	32bits
short	短整型	16bits
int	整型	16bits (在32位机器中是32bits)
long	长整型	32bits
long long	长整型	64bits （是在C++11中新定义的）
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。
• 5.不要混用符号类型和无符号类型。

类型转换

• 非布尔型赋给布尔型，初始值为0则结果为false，否则为true。
• 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。

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。 C++中变量和对象一般可以互换使用。

变量定义（define）

• 定义形式：类型说明符（type specifier） + 一个或多个变量名组成的列表。如int sum = 0, value, units_sold = 0;
• 初始化（initialize）：对象在创建时获得了一个特定的值。
  • 初始化不是赋值！：
  • 初始化 = 创建变量 + 赋予初始值
  • 赋值 = 擦除对象的当前值 + 用新值代替
  • 列表初始化：使用花括号{}，如int units_sold{0};
  • 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。

变量的声明（declaration） vs 定义（define）

• 为了支持分离式编译，C++将声明和定义区分开。声明使得名字为程序所知。定义负责创建与名字关联的实体。
• extern：只是说明变量定义在其他地方。
• 只声明而不定义： 在变量名前添加关键字 extern，如extern int i;。但如果包含了初始值，就变成了定义：extern double pi = 3.14;
• 变量只能被定义一次，但是可以多次声明。
• 名字的作用域（namescope）

左值和右值

• 左值（l-value）可以出现在赋值语句的左边或者右边，比如变量；
• 右值（r-value）只能出现在赋值语句的右边，比如常量。

变量

变量定义 （1）基本形式：

类型说明符，随后紧跟着一个或者多个变量名组成的列表，其中变量名以逗号分隔，最后以分号结束。

（2）初始值

在C++中，初始化和赋值是2个完全不同的操作。初始化的含义是创建变量的时候赋予一个初始值，而赋值的含义是把对象的当前值擦除，用一个新值来替代。两者区别很小。

（3）列表初始化

用花括号来初始化变量的方式，称为列表初始化。

（4）默认初始化

如果定义变量没有指定初始值，则变量被默认初始化。

提示

例外情况：

定义在函数体内部的内置类型变量将不被初始化，其值未定义。

建议初始化每个内置类型的变量。 :::

变量声明和定义的关系 变量声明：规定了变量的类型和名字。

变量定义：除声明之外，还需要申请存储空间。

如果想声明一个变量，而非定义它，需要使用extern关键词。

extern int i; // 声明i而非定义i int j; // 声明并定义j

变量只能被定义一次，但可以被多次声明。 :::

名字的作用域 作用域：C++中大多数作用域都用花括号分隔。

作用域中一旦声明了某个名字，它所嵌套的所有作用域都能访问该名字。同时，允许在内层作用域中重新定义外层作用域中有的名字。

如果函数有可能用到某全局变量，则不宜再定义一个同名的局部变量。 :::

复合类型

引用

• 引用：引用是一个对象的别名，引用类型引用（refer to）另外一种类型。如int &refVal = val;。
• 引用必须初始化。
• 引用和它的初始值是绑定bind在一起的，而不是拷贝。

复合类型

定义: 复合类型是基于其他类型定义的类型。 引用 引用：为对象起另外一个名字。

引用必须被初始化。 引用本身不是对象，所以不能定义引用的引用。 引用要和绑定的对象严格匹配。 引用类型的初始值，必须是一个对象。 :::

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；
  • 4.无效指针。
• 指针访问对象： cout << *p;， *是解引用符。
• 空指针不指向任何对象。
• 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。
• 两个指针相减的类型是ptrdiff_t。
• 建议：初始化所有指针。

指针

指针：本身就是一个对象。允许对指针赋值和拷贝。指针无须在定义的时候赋值。

（1）利用指针访问对象

如果指针指向了一个对象，则允许使用解引用符（*）来访问该对象。

（2）void* 指针

理解复合类型的声明 （1）指向指针的指针

** 表示指向指针的指针

*** 表示指向指针的指针的指针

（2）指向指针的引用

不能定义指向引用的指针。但指针是对象，所以存在对指针的引用。

const限定符

• 动机：希望定义一些不能被改变值的变量。

初始化和const

• 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。

const的引用

• reference to const（对常量的引用）：指向const对象的引用，如 const int ival=1; const int &refVal = ival;，可以读取但不能修改refVal。
• 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。

指针和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const

• 顶层const：指针本身是个常量。
• 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。

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。

const限定符 定义：const用于定义一个变量，它的值不能被改变。const对象必须初始化。

提示

默认状态下，const对象仅在文件内有效。当多个文件出现了同名的const变量时，等同于在不同文件中分别定义了独立的变量。

如果想让const变量在文件间共享，则使用extern修饰。

（1）const的引用

允许为一个常量引用绑定非常量的对象、字面值，甚至是个一般表达式。

一般，引用的类型必须与其所引用对象的类型一致，特殊情况是表达式。

（2）指针和const

弄清楚类型，可以从右边往左边阅读。

（3）顶层const

top-level const 表示指针本身是个常量

low-level const表示指针所指的对象是一个常量。

（4）constexpr和常量表达式

C++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表达式。

处理类型

类型别名

• 传统别名：使用typedef来定义类型的同义词。 typedef double wages;
• 新标准别名：别名声明（alias declaration）： using SI = Sales_item;（C++11）

auto类型说明符

• auto类型说明符：让编译器自动推断类型。
• int i = 0, &r = i; auto a = r; 推断a的类型是int。
• 会忽略顶层const。
• const int ci = 1; const auto f = ci;推断类型是int，需要自己加const
• C++11

decltype类型指示符

• 从表达式的类型推断出要定义的变量的类型。
• decltype：选择并返回操作数的数据类型。
• decltype(f()) sum = x; 推断sum的类型是函数f的返回类型。
• 不会忽略顶层const。
• C++11

自定义数据结构

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）。

编写自己的头文件

• 头文件通常包含哪些只能被定义一次的实体：类、const和constexpr变量。

预处理器概述：

• 预处理器（preprocessor）：确保头文件多次包含仍能安全工作。
• 当预处理器看到#include标记时，会用指定的头文件内容代替#include
• 头文件保护符（header guard）：头文件保护符依赖于预处理变量的状态：已定义和未定义。

#ifndef SALES_DATA_H
#define SALES_DATA_H
strct Sale_data{
    ...
}
#endif

处理类型 类型别名 两种方法用于定义类型别名：

（1）使用关键词typedef

typedef double wages; //wages是double的同义词 typedef wages p; // p是double的同义词 （2）别名声明

using SI = Sales_item; // SI是Sales_item的同义词 auto类型说明符：让编译器通过初始值来推算变量的类型。

decltype类型指示符：选择并返回操作符的数据类型。只得到类型，不实际计算表达式的值。

自定义数据结构 （1）类

数据结构是把一组相关的数据元素组织起来，然后使用它们的策略和方法。

类一般不定义在函数体内，为了确保各个文件中类的定义一致，类通常被定义在头文件中，而且类所在头文件的名字应该与类的名字一样。

头文件通常包含那些被定义一次的实体。

（2）预处理器

ifndef SALES_DATA_H

define SALES_DATA_H

endif

一般把预处理变量的名字全部大写。

术语 空指针 ：值为0的指针，空指针合法但是不指向任何对象。nullPtr是表示空指针的字面值常量。

void*：可以指向任意非常量的指针类型，不能执行解引用操作。