C++.变量与数据类型

1. C++变量与数据类型

1.1 基本数据类型

C++ 提供了多种基本数据类型，这些类型是构建复杂数据结构的基础。以下是几种常见的基本数据类型及其特点：

• 整数类型

  • int：用于表示整数，通常占用 4 个字节，取值范围为 ([-2^{31}, 2^{31}-1]。例如：

    int age = 25;
    

  • short：短整数类型，通常占用 2 个字节，取值范围为 ([-2^{15}, 2^{15}-1]。适用于需要节省内存的场景：

    short count = 100;
    

  • long：长整数类型，通常占用 4 个字节（在 64 位系统中可能为 8 个字节），取值范围为 ([-2^{31}, 2^{31}-1] 或 ([-2^{63}, 2^{63}-1]：

    long distance = 1000000;
    

  • long long：更长的整数类型，占用 8 个字节，取值范围为 ([-2^{63}, 2^{63}-1]，适合处理大整数：

    long long bigNumber = 1234567890123456789;
    

• 浮点类型

  • float：单精度浮点数，通常占用 4 个字节，有效数字为 7 位。例如：

    float pi = 3.1415926f;
    

  • double：双精度浮点数，通常占用 8 个字节，有效数字为 15-16 位。适用于需要更高精度的场景：

    double e = 2.718281828459045;
    

  • long double：扩展精度浮点数，占用字节数根据实现而变化，通常为 12 或 16 个字节，精度更高：

    long double bigPi = 3.14159265358979323846;
    

• 字符类型

  • char：用于表示单个字符，通常占用 1 个字节，取值范围为 ([-128, 127] 或 ([0, 255]，取决于编译器是否支持扩展字符集。例如：

    char letter = 'A';
    

  • wchar_t：宽字符类型，通常占用 2 或 4 个字节，用于表示 Unicode 字符。例如：

    wchar_t wideChar = L'你';
    

  • char16_t：16 位 Unicode 字符，占用 2 个字节。例如：

    char16_t unicodeChar = u'你';
    

  • char32_t：32 位 Unicode 字符，占用 4 个字节。例如：

    char32_t wideUnicodeChar = U'你';
    

• 布尔类型

  • bool：用于表示布尔值，只有两个可能的值：true 和 false。通常占用 1 个字节。例如：

    bool isTrue = true;
    

1.2 复合数据类型

除了基本数据类型，C++ 还提供了复合数据类型，用于表示更复杂的数据结构。这些类型包括数组、指针、结构体、类等。

• 数组

  • 数组是一组相同类型的数据元素的集合，通过索引访问每个元素。例如：

    int arr[5] = {
           1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个包含 5 个整数的数组
    arr[2] = 10; // 修改数组的第三个元素
    

• 指针

  • 指针是一个变量，用于存储另一个变量的内存地址。指针的类型与其指向的变量类型相关。例如：

    int value = 10;
    int* ptr = &value; // 定义一个指向 int 类型的指针，并将其指向 value 的地址
    *ptr = 20; // 通过指针修改 value 的值
    

• 结构体

  • 结构体是一种用户自定义的数据类型，可以包含多个不同类型的数据成员。例如：

    struct Person {
           
        string name;
        int age;
        float height;
    };
    Person person1 = {
           "Alice", 25, 1.65}; // 创建一个 Person 类型的变量
    

• 类

  • 类是 C++ 中的核心概念，用于实现面向对象编程。类可以包含数据成员和成员函数。例如：

    class Car {
           
    public:
        string brand;
        int year;
        void display() {
           
            cout << "Brand: " << brand << ", Year: " << year << endl;
        }
    };
    Car myCar;
    myCar.brand = "Toyota";
    myCar.year = 2020;
    myCar.display(); // 调用成员函数
    ```# 2. 常量
    

2.1 定义方式

在 C++ 中，常量的定义方式主要有以下几种：

• 使用 const 关键字

  • const 是一种类型修饰符，用于定义常量。它可以在定义变量时指定该变量的值不能被修改。例如：

    const int MAX_SIZE = 100; // 定义一个整数常量
    const double PI = 3.1415926; // 定义一个双精度浮点常量
    const char* GREETING = "Hello, World!"; // 定义一个字符串常量
    

    使用 const 定义的常量必须在定义时初始化，且其值在程序运行过程中不能被修改。

• 使用 #defin