2.1 基本内置类型
算数类型 | 空类型 |
---|---|
整型(包括字符型,布尔型) 浮点数 |
2.1.1 算数类型
- 空类型(void):无值无操作,不能定义void类型变量
- 字符类型:char为UTF-8编码,wchar_t是确保机器可以存储及其最大扩展字符集中的任何字符的宽字符,char16_t和char32_t对应Unicode字符集
- 内置类型的机器实现:地址表示比特串开始位置,类型决定了数据所占的比特位数及如何解释其内容
- 浮点数:float和double分别有7和16个有效位,通常选用double,避免float的低精度及long double的低效率
2.1.2 类型转换
- 给无符号类型一个超出他表示范围的值时,结果是初始值对无符号类型表示数值总数取模后的余数.
- 有无符号类型混用:表达式中同时包含带符号和无符号类型,带符号数会自动转为无符号数
2.1.3 字面值常量
- 整型字面值:十进制字面值默认为带符号数,是int/long/long long 中能容纳其值且尺寸最小。八进制(0开头)和十六进制(0x开头)则是int/unsigned int/unsigned long/long long/unsigned long long中尺寸最小者
- 浮点型字面值:小数或科学计数法形式的指数,默认类型double
- 字符串字面值:类型实际是由常亮字符构成的数组,编译器在每个字符串结尾添加空字符'\0
- 字符前缀与类型:u(char16_t),U(char32_t),L(wchar_t),u8(char)
- 泛化的转义序列:\x 后跟十六进制数字,或\ 后跟1到3位八进制数字(8进制数超过3个,只有前3个数字与\构成转义序列),可像普通字符一样使用.
2.2 变量
2.2.1 变量定义
- 对象:是指一块能存储数据并具有某种类型的内存空间.
- c++语言中,初始化和赋值是两个完全不同的操作.
- 列表初始化:使用花括号初始化,当存在丢失信息风险时编译器将报错,而使用()可以执行但可能发生信息丢失
例如:
long double ld =3.1415926536;
int a{ld}, b={ld}; //错误:转换为执行,因为存在丢失信息的危险
int c(ld), d=ld; //正确:转换执行,且确实丢失了部分 - 初始化:定义在任何函数之外的变量被初始化为0,每个类决定各自的初始化对象方式。而定义在函数体内部的内置变量类型将不初始化,试图访问未初始化的值将引发未定义行为
2.2.2 变量声明和定义的关系
声明:规定变量的类型和名字,使得名字为程序所知,
定义:负责创建与名字关联的实体,并申请存储空间.
- 变量声明规定了变量的类型和名字,在这一点上定于预支相同.但是处置之外,定义还申请了存储空间,也可能回味变量赋一个初值.
- 如果向声明一个变量而非定义它,就在变量名前添加关键字extern,而且不要显示地初始化
2.3 复合类型
复合类型是指基于其他类型定义的类型,例如引用和指针.
2.3.1 引用
- 引用:为对象起的别名(不是对象),定义时必须初始化,不可定义引用的引用,定义了一个引用后,对其进行的所有操作都是在与之绑定的对象上进行的。一旦绑定了就不能再绑定到另外的对象.
- 引用只能绑定在对象上,而不能预字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起.
2.3.2 指针
- 指针:指向某个对象(引用不是对象,所以不能定义指向引用的指针),定义时无需赋值,本身就是对象,对指针使用解引用符*可访问该对象
- 引用/指针类型匹配:除两种特例(const可绑定非const,基类可绑定派生类)外,指针和引用的类型都需要与之绑定的对象严格匹配。
- 指针值状态:指向一个对象、指向对象的下一个紧邻空间位置、空指针、无效指针(访问或拷贝都会出错)
- 空指针:不指向任何对象,对象数据为0d
int *p1=nullptr;
int *p1=0;
int *p1=NULL; (c++不支持void*的隐式转换,所以NULL的值就是0,而不是c中的(void*)0 ) - nullptr:一个特殊类型的字面值,可以理解为0指针,它可以被转换成任意其他的指针类型。
- 初始化指针:建议用已定义对象或nullptr或0初始化所有指针,把任何int型变量(即使值为0)赋值给指针是错误的。
- void*指针:可存放任意对象的地址,但不能直接操作其所指对象。(因为我们不知道对象类型)一般用来和别的指针比较、作为函数的输入输出或者赋给另外一个void*指针。
2.3.3 理解复合类型的声明
- 复合类型判断:从右向左阅读复杂的指针或引用的声明语句,离变量名越近的符号对变量的类型有越直接的影响
指向指针的引用 int *p; int *&r=p;
2.4 const限定符
- 多文件共享const:默认情况下,const对象仅在文件内有效。所以为了在多文件下共享const对象,不管声明还是定义都要添加关键字extern
2.4.1 const的引用
- 初始化对const的引用:引用的类型必须与其所引用的对象一致,但是有两种例外,第一种就是在初始化变量引用时允许任何表达式作为初始值,只要该表达式结果可以转化为引用类型的临时量对象。(const int 可以绑定到int 但是不能绑定到float )
2.4.2 指针和const
- 指向常量的指针:不去改变所指对象的值,而该对象若不是常量对象则其值通过其他方式改变。(所谓指向常亮的指针,仅仅要求不能通过该指针改变对象的值,而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变)
- 指针类型必须与其所指向的对象的类型一致,但有两个例外。第一种是允许令一个指向常量的指针指向一个非常量的指针。
- const指针:常量指针必须初始化,它的值(也就是存放在对象中的地址)不能再改变。表示不变的是指针本身而非指针指向的对象
2.4.3 顶层const
- 顶层/底层const:顶层const表示指针本身是常量,底层const表示指针所指的对象是常量;执行拷贝操作时,拷入拷出对象必须具有相同的底层const资格,或能够强制转换。
- 更一般的,顶层const可以表示任意的对象是常亮。底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型有关。比较特殊的是,指针类型既可以是顶层const也可以指底层const。(总的来说就是分为一般类型和复合类型,一般类型都是顶层const,只有在复合类型时,才有底层const)
2.4.4 constexpr 和常量表达式
- 常量表达式:数据类型和初始值都需要是常量类型,值不会改变并在编译过程就能得到计算结果。
- constexpr变量:一定是常量,必须用常量表达式(字面值类型,包括算术类型、引用、指针)或constexpr函数(足够简单编译时可计算结果)初始化。
- 指针和constexpr:在constexpr声明中如果定义了一个指针,限定符constexpr仅对指针有效,与指针所指对象无关。
2.5 处理类型
2.5.1 类型别名
- 指针、常量与类型别名:typedef char *pstring; const pstring cstr = 0;,与const pstring *cstr不等价,前者的cstr是指向char的常量指针,后者中cstr是一个指针,它的对象是指向char的常量指针。(pstring 是一个指向char 的指针,已经有了指向类型了,然后const是来修饰这个psting表示的指针的,所以cstr是指向char的常量指针)
2.5.2 auto类型说明符
- 类型说明符auto:让编译器通过初始值推算变量类型,并赋诸该值;忽略顶层const,保留底层const。auto定义的变量必须有初始值。
2.5.2 decltype类型指示符
- 类型指示符decltype:让编译器通过初始值推算变量类型,但不用该初始值赋值;包含顶层const,解引用、(())、赋值产生的引用都会判为引用类型。
- 预处理器:在编译前执行的一段程序,功能有替换#include的头文件,以及头文件保护符避免重复定义实体。