c++ 常量、修饰符

本文介绍了C++中的常量概念及其分类,包括整型、浮点型、字符和布尔值等,并详细解释了如何定义不同类型的常量及数据类型修饰符的使用。

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常量是固定值,在程序执行期间不会改变。这些固定的值,又叫做字面量

常量可以是任何的基本数据类型,可分为整型数字、浮点数字、字符、字符串和布尔值。

常量就像是常规的变量,只不过常量的值在定义后不能进行修改。


整数常量

整数常量可以是十进制、八进制或十六进制的常量。前缀指定基数:0x 或 0X 表示十六进制,0 表示八进制,不带前缀则默认表示十进制。

整数常量也可以带一个后缀,后缀是 U 和 L 的组合,U 表示无符号整数(unsigned),L 表示长整数(long)。后缀可以是大写,也可以是小写,U 和 L 的顺序任意。

下面列举几个整数常量的实例:

212 // 合法的215u // 合法的0xFeeL // 合法的078 // 非法的:8 不是八进制的数字032UU // 非法的:不能重复后缀

85 // 十进制0213 // 八进制 0x4b // 十六进制 30 // 整数 30u // 无符号整数 30l // 长整数 30ul // 无符号长整数

浮点常量

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时,必须包含整数部分、小数部分,或同时包含两者。当使用指数形式表示时, 必须包含小数点、指数,或同时包含两者。带符号的指数是用 e 或 E 引入的。

下面列举几个浮点常量的实例:

3.14159 // 合法的 314159E-5L // 合法的 510E // 非法的:不完整的指数210f // 非法的:没有小数或指数.e55 // 非法的:缺少整数或分数

字符常量

字符常量是括在单引号中。如果常量以 L(仅当大写时)开头,则表示它是一个宽字符常量(例如 L'x'),此时它必须存储在 wchar_t 类型的变量中。否则,它就是一个窄字符常量(例如 'x'),此时它可以存储在 char 类型的简单变量中。

字符常量可以是一个普通的字符(例如 'x')、一个转义序列(例如 '\t'),或一个通用的字符(例如 '\u02C0')。

在 C++ 中,有一些特定的字符,当它们前面有反斜杠时,它们就具有特殊的含义,被用来表示如换行符(\n)或制表符(\t)等。下表列出了一些这样的转义序列码:

定义常量

在 C++ 中,有两种简单的定义常量的方式:

  • 使用 #define 预处理器。
  • 使用 const 关键字。

C++ 允许在 char、int 和 double 数据类型前放置修饰符。修饰符用于改变基本类型的含义,所以它更能满足各种情境的需求。

下面列出了数据类型修饰符:

  • signed
  • unsigned
  • long
  • short

修饰符 signed、unsigned、long 和 short 可应用于整型,signed 和 unsigned 可应用于字符型,long 可应用于双精度型。

修饰符 signed 和 unsigned 也可以作为 long 或 short 修饰符的前缀。例如:unsigned long int

C++ 允许使用速记符号来声明无符号短整数无符号长整数。您可以不写 int,只写单词 unsigned、short 或 unsigned、long,int 是隐含的

C++ 中的类型限定符

类型限定符提供了变量的额外信息。

限定符含义
constconst 类型的对象在程序执行期间不能被修改改变。
volatile修饰符 volatile 告诉编译器,变量的值可能以程序未明确指定的方式被改变。
restrict由 restrict 修饰的指针是唯一一种访问它所指向的对象的方式。只有 C99 增加了新的类型限定符 restrict。

C++中,函数修饰符(Function Modifiers)用于改变函数的行为、访问权限、存储特性以及编译器处理方式等。这些修饰符可以分为**函数名前的修饰符**和**函数名后的修饰符**两大类。 ### 函数名前的修饰符 1. **返回值类型** - 返回值类型是定义函数时必须指定的部分,它决定了函数执行后返回的数据类型。 - 可以是基本数据类型如 `void`、`(unsigned) int`、`bool`,也可以是用户自定义类型。 - 还包括 `const` 限定返回值(如 `const int*`),以及 C++11 中新增的 `auto` 关键字用于自动类型推导[^3]。 2. **virtual** - 表示该函数为虚函数,允许子类覆盖其行为,实现多态性。 - 虚函数只能出现在类的成员函数中。 - 示例: ```cpp class Base { public: virtual void show() { cout << "Base"; } }; ``` 3. **inline** - 提示编译器将该函数内联展开,减少函数调用开销。 - 适用于频繁调用且函数体较小的情况。 - 示例: ```cpp inline int add(int a, int b) { return a + b; } ``` 4. **static** - 当修饰类的成员函数时,表示该函数属于类而非类的对象,不能访问非静态成员变量。 - 当修饰普通函数时,限制其作用域仅限于当前文件。 - 示例: ```cpp class MyClass { public: static int count; // 静态成员变量 static void increment() { ++count; } // 静态成员函数 }; ``` 5. **extern** - 声明一个在其他文件中定义的函数。 - 示例: ```cpp extern void externalFunction(); // 在别处定义 ``` 6. **explicit** - 仅用于构造函数,防止隐式类型转换。 - 示例: ```cpp class MyClass { public: explicit MyClass(int value) : val(value) {} private: int val; }; ``` 7. **friend** - 声明一个友元函数,允许其访问类的私有和受保护成员。 - 示例: ```cpp class MyClass { friend void print(const MyClass& obj); private: int data; }; void print(const MyClass& obj) { cout << obj.data; // 可访问私有成员 } ``` 8. **constexpr** - 表示该函数是一个常量表达式函数,可以在编译期求值。 - 示例: ```cpp constexpr int square(int x) { return x * x; } ``` 9. **template** - 声明该函数为模板函数,支持泛型编程。 - 示例: ```cpp template<typename T> T max(T a, T b) { return (a > b) ? a : b; } ``` ### 函数名后的修饰符 1. **const** - 表示该成员函数不会修改类的成员变量。 - 只能被 `const` 对象调用。 - 示例: ```cpp class MyClass { public: int getValue() const { return value; } // 不修改成员变量 private: int value; }; ``` 2. **noexcept** - 指定该函数不会抛出异常。 - 可提高性能并增强代码安全性。 - 示例: ```cpp void safeFunction() noexcept { // 不会抛出异常的代码 } ``` 3. **override** - 明确表明该函数是对基类虚函数的重写。 - 若与基类声明不一致,编译器会报错。 - 示例: ```cpp class Derived : public Base { public: void show() override { cout << "Derived"; } }; ``` 4. **final** - 表示该虚函数不能再被派生类重写。 - 示例: ```cpp class Base { public: virtual void func() final; // 子类不可重写 }; ``` ### 使用建议 - 根据实际需求选择合适的修饰符,例如使用 `const` 来确保接口不会修改对象状态。 - 对于需要在编译期计算的函数,使用 `constexpr` 可提升效率。 - 多态设计中应合理使用 `virtual` 和 `override`。 - `noexcept` 应用于确定不会抛出异常的函数,有助于优化和异常安全设计。
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