C++基本类型(内置类型)与字面值常量详解

本文详细介绍了C++11标准中的基本数据类型,包括算术类型和空类型,并解释了不同整型和浮点型的特点。同时,还探讨了字面值常量的概念及其在程序中的应用。

一、基本类型

       C++11标准定义了包括算术类型(arithmetic type)和空类型(void)在内的基本数据类型。其中算术类型包含了字符、整型数、布尔值和浮点数。空类型不对应具体的值,仅用于特殊的场合。例如最常用的,当函数不返回任何值时使用空类型(void)作为返回类型。


类型含义最小尺寸
bool布尔类型未定义,只有true和false两值
char字符类型8bit
wchar_t宽字符16bit
char16_tUnicode字符16bit
char32_tUnicode字符32bit
short短整型16bit
int整型16bit
long长整型32bit
long long长整型64bit
float单精度浮点型6位有效数字
double双精度浮点型10位有效数字
long double扩展精度浮点型10位有效数字
注:即使是c++标准规定了存储标准,但是并不能阻止编译器使用更大的存储空间。而且,对于int型几乎所有编译器使用的空间都比所要求的大。

算数类型包括:字符型,整型,bool型,和浮点型。而至于空类型并没有确定的具体的值,只是用于某些特殊的场合。比如当函数运行完不返回任何数值,此时就需要一个空类型作为返回值。

算数类型:分为整型和浮点型.

1、整型

整数、字符和布尔值的算术类型合称为整型(integral type)。(没错,字符也是整型!) 1 word(字) = 4 byte(字节) = 32 bit(位)

  • 字符类型有两种:charwchar_t。char能够保证存储机器基本字符集中任何字符相应的数值,因此char通常是单个机器字节(byte);wchar_t类型用于拓展字符集,如汉字和日语,这些字符集中的一些字符不能用单个char表示;
  • shortintlong都表示整型值。一般short为半个字(word)长,int为一个字长,而long为一个或两个字长(32位机器中int和long通常字长相同);
  • bool:true, false。可以将整型值赋给bool对象,0值表示false,非0值都代表true


    1.1、signed和unsigned

    整型除了bool之外都可以带符号(signed)也可以不带符号(unsigned)。

    • signed(带符号):能表示正数也可以表示负数(包括0);
    • unsigned(不带符号):只能表示0及以上的数;

    int,short和long默认是带符号型,需要指定unsigned才能获得无符号类型,其中unsigned int可以简写为unsigned。


    1.2、整型值的表示

    • unsigned类型的所有位均可表示数值。例如,在机器中定义了一种类型使用8位表示,则该类型的取值范围是 0~255;
    • signed类型在c++标准中并未定义如何用位来表示(我读的《C++primer》版本是第4版),由编译器自由决定。8位的signed类型取值范围至少是 -127~127,也有允许 -128~127.

    1.3、整型的赋值

    疑问:当把一个超过其取值范围的值赋给一个指定类型的对象时,会发生什么?

    • unsigned:编译器必须调整越界值使其满足要求,编译器会将该值对该类型的可能取值数求模。<br/>例如8位的unsigned char,取值范围是 0~255,则可能的取值数是 256。当试图把 336存储到unsigned char中,实际存储的是80,因为 336%256 = 80。<br/>注:c++中把负值赋给unsigned对象是完全合法的
    • signed:由编译器决定,可能跟unsigned类似,也可能采取其他方式。

    2、浮点型
    • float(单精度浮点数):一个字长(32位)
    • double(双精度浮点数):两个字长(64位)
    • long double(拓展精度):三或四个字长(96位或128位)

    二、字面值常量

            像42这样的值,在程序中被称为字面值常量(literal constant)。称它为字面值是因为只能用它的值来称呼它,称为常量是因为它的值不能被修改。每个字面值都有相应的类型,例如:0是int型;3.14159是double型。只有内置类型存在字面值,没有类类型的字面值。因此,标准库类型没有字面值。

    2.1、整型字面值规则

    整数常量可以使用下列三种进制的任意一种:十进制、八进制和十六进制

    例如值20的定义:

    • decimal: 20
    • octal: 024
    • hexadecimal: 0x14

    字面值整数常量的默认类型为int或long

    这取决与字面值——值适合int就是int型,大于int就是long(即,假设int为1机器字长(32位),则 -2^31+1 ~ 2^31-1 为int,大于 2^31-1 的为long)。

    通过加后缀可以把字面值类型转换成long,unsigned或unsigned long。

    • long: 20L
    • unsigned: 20U(20u)
    • unsigned long: 20UL(20LU/20Lu/20uL)

    注:定义long类型时,推荐使用大写字母 L ,因为用户读起来时,小写字母 l 很容易和数字 1 混淆!

    2.2、浮点字面值规则

    可以用十进制或科学计数法表示浮点字面值常量。

    科学计数法指的是,指数用 E 或 e 表示。

    默认的浮点字面值常量是double型。后缀加上 F 或 f 表示单精度,加上 L 或 l 表示拓展精度(<span style="color:red">不推荐使用小写字母 l</span>)

    下面每一列的字面值是表示相同的值:

    3.14159F.001f12.345L0.
    3.14159E0f1E-3f1.2345E1L0e0

    2.3、布尔字面值和字符字面值

    bool的字面值: true和false

    可打印的字符型字面常量通常用一对单引号来定义: 'a', '2', ',', ' '(空格);<br/> 加上 L 可以得到 wchar_t 类型的宽字符字面值: L'a'

    2.4、非打印字符的转义序列
    \n\r\a\b\t\v\f\?\"\'\
    换行符回车符报警符退格符水平制表符纵向制表符进纸符疑问号双引号单引号反斜杠

    任何字符都可以通过 “\XXX” 的形式表示,“XXX”表示三位八进制数字。下面是用ASCII码表示字面常量:

    • \7 : 报警符
    • \0 : 空格符
    • \12: 换行符
    • \40: 空格符
    • \115: 'M'
    • \062: '2'

    2.5、字符串字面值

    字符串字面值常量是 双引号括起来的零个或多个字符不可打印的字符使用相应的转义字符。

    • "Hello World!"
    • ""
    • "\nHello\tWorld!\n"

    注:为了兼容C语言,C++会在所有字符串字面值常量末尾添加一个空字符<br/>如 'A' 表示 单个字符 A,而 "A" 表示字符 A 和一个空字符两个字符的字符串

    2.6、字符串字面值的连接
    std::cout << "Hello"
                " "
                "World" "!"
             << std::endl;

    等价于

    std::cout << "Hello World!" <<std::endl;

    但是下面试图连接 字符串字面值和宽字符串字面值 是非法的

    std::cout << "Hello" L" World!" <<std::endl;
    2.7、多行字面值
    std::cou\
    t<< "Hello" << st\
    d::endl;

    等价于

    std::cout << "Hello" << std::endl;

    反斜杠 '\' 必须是该行的结尾,不允许后面有空格或注释。同样的,下一行的前面也不能有任何空格和制表符。

    对于下一个 长字符串 例子,反斜杠后也不能有其他字符;而后一行的前面所有空格或制表符都会成为 长字符串的一部分

    std::cout << "Hello \
        World!" << std::endl;

    END.

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