基本内置类型

Posted 2021-03-05 xiaojianliu

C++的基本内置类型包含空类型和算术类型。

算术类型包含：字符类型、整型数、浮点值、布尔值。

算术类型

算术类型分为两大类：整型，包含字符和布尔类型在内；浮点型。

• 一个 char 的大小和一个机器字节一样。
• wchar_t 确保可以存放机器最大扩展字符集中的一个字符。
• char16_t、char32_t 为 Unicode字符集服务。
• int 至少和 short 一样大。
• long 至少和 int 一样大。
• long long 至少和 long 一样大，long long 是C++11新定义的。
• 计算机可以寻址的最小内存块称为字节，存储的基本单元称为字，一个字通常由几个字节构成，大多数计算机中一个字节包含8个比特，一个字包含4个或者8个字节。
• 浮点型分为单精度、双精度、扩展精度，通常 float 以1个字表示，double 以两个字表示，long double 以3个或者4个字表示。

带符号类型和无符号类型

除了布尔类型和扩展的字符类型之外,其它整型可以划分为带符号和无符号的。

字符型分为三种：char、signed char、unsigned char。但是表现形式只有两种：带符号的，无符号的。char 类型具体是上述两种类型中的哪一种由编译器决定。

如何选择类型

• 明确知道数值不可能为负时，选用无符号类型。
• 使用int执行整数运算，实际应用中，short 常常显得更小，long 一般和 int 拥有一样的尺寸，如果数值超过了 int，选用long long。
• 算术表达式中不要使用char或bool。如果需要使用 char 类型，一定要明确指出是 signed char 还是unsigned char。
• 执行浮点运算选用 double，这是因为 float 通常精度不够并且双精度浮点和单精度浮点在计算代价上相差无几，甚至在一些机器上双精度要比单精度更快。long double 提供的精度通常是不必要的，而且它带来的运行时消耗也比较大。

类型转换

对象的类型定义了对象能包含的数据和能参与的运算。类型转换是大多数类型所支持的运算。
当程序在某处使用一种类型，而实际上应该使用另一种类型的时候，程序会自动进行类型转换。
类型所能表示的范围决定了转换过程：

• 非布尔类型赋值给布尔类型，初始值为0则结果是 false，否则结果为 true。
• 把布尔值赋值给非布尔值时，初始值是 false 则结果为0，初始值为 true 则结果是1。
• 浮点数赋值给整数时，结果值仅保留浮点数中小数之前的部分。
• 把整型数赋值给浮点类型时，小数部分记为0，如果该整数所占的空间超过了浮点类型的容量，精度可能会有损失。
• 当给无符号类型赋值一个超出其表示范围的值，结果是初始值对无符号类型表示数值总数取模之后的余数。例如把 -1 赋值给 unsigned char 类型，其结果将是255。
• 当给带符号类型一个超出其范围的值，结果将是未定义的，此时程序可能继续工作、可能崩溃、也可能生成垃圾数据。
• 有符号数转换成无符号数时，负数转换成大的正数，相当于在原值上加上了无符号数能够表示的最大数据范围，正数保持不变。

unsigned u = -10;
cout<<u<<endl; //相当于u + UINT_MAX + 1

• 无符号数转换成有符号数时，对于较小的数将保持原值，对于较大的数将转换成负数，相当于原值减去无符号数表示的最大数据范围。

unsigned u = UINT_MAX;
int  i = u;
cout << i << endl; //相当于 u -  (UINT_MAX+1)

• 当表达式中存在有符号和无符号类型时，所有操作都自动转换成无符号类型。

unsigned u = 10;
int  i = -42;
cout << i + u << endl; //UINT_MAX + 1 - 42 + 10

注意：

无符号数错误的使用在循环语句中，导致死循环：

for(unsigned u=10;u>=0;u--)
{
    ....
}

字面值常量

整型和浮点型字面值

• 整型字面值可以有十进制，八进制(0)，十六进制(0x)。
• 默认情况下，十进制字面值是带符号数，八进制和十六进制字面值可能带符号也可能无符号。
• 十进制字面值是 int、long 、long long 中尺寸最小的那个，前提是这种类型包含当前值。
• 八进制和十六进制字面值的类型是容纳其数值的int、unsigned int、long、unsigned long、long long、unsigned long long。
• short 没有对应的字面值。
• 浮点型字面值可以采用小数形式，或者科学计数法表示 (E,e)。
• 默认情况下，浮点字面值是 double 类型。

字符和字符串字面值

• 单引号括起来的是 char 型字面值，双引号括起来的是字符串字面值。
• 字符串字面值的类型实际上是由常量字符组成的数组，编译器在每个字符串的结尾处添加一个空字符(‘‘)，所以字符串字面值实际长度要比它的内容多1。
• 分多行书写字符串字面值：

cout << "I am so happy,"
    "today" << endl;

转义序列

两类字符程序员不能直接使用：

• 不可打印字符，如退格或其他控制字符，因为它们没有可视化图符。
• C++ 语言中含有特殊含义的字符(单引号，双引号，问号，反斜线)。

对于以上两种强开，需要用到转义序列，转义序列都是以反斜线开始：

也可以使用泛化的转义序列，其形式是 x 后紧跟一个或者多个十六进制数，或者 后紧跟一个、两个、三个八进制数字，其中数字部分表示的字符对应的数值，

注意：

• 如果反斜线 后面跟着的八进制数字超过3个，只有前3个数字与 构成转义序列。

指定字面值的类型

布尔字面值和指针字面值

• true 和 false 是布尔字面值。
• nullptr 是指针字面值。