【C++笔记】变量和基本类型

变量和基本类型（C++Primer 5th）

字符型

  分为三种：char、signed char 和 unsigned char 。char 和 signed char并不一样，但字符的表现形式只有两种：带符号的和无符号的。

有符号与无符号

  注意: unsigned 类型和 int 类型的加法等运算。unsigned为负数时会出现异常，自动转换为无符号数。

对象

  通常情况下，对象是指一块能存储数据并具有某种类型的内存空间。

初始化

  初始化不是赋值，初始化的含义是创建变量时赋予其一个初始值，而赋值的含义是把对象的当前值擦除，而以一个新值来替代。

作用域

  预处理变量无视C++中作用域的规则。

extern

  如果想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变量。
  任何包含了显示初始化的声明即成为定义，如：extern double pi = 3.1416 ; //定义。
  在函数体内部，如果试图初始化一个由extern关键字标记的变量，将引发错误。

标识符

  用户自定义的标识符中不能连续出现两个下划线，也不能以下划线紧连大写字母开头。此外，定义在函数体外的标识符不能以下划线开头。
  int _ ;(这个是正确的)

引用

   严格来说，当使用术语“引用(reference)”时，指的是左值引用（C++11引入了右值引用）。引用为对象起了另一个名字，定义引用时，程序将引用和初始值绑定在一起，而不是将初始值拷贝给引用。
  引用类型必须初始化，初始值必须是个对象而非数值，注意要同类型。错误示范：int &refVal =10;

指针

  指针和引用的对比:1、指针本身就是一个对象。2、指针无须在定义时赋初值。

  C++11标准下，空指针最好使用nullptr，同时尽量避免使用NULL。

  不能直接操作 void* 指针所指的对象。

int ival = 42 ;                 // 指向必须同类型
int *p = &ival;                 // p存放变量ival的地址，或说p是指向变量ival的指针。
int **pi = &p;                  // pi指向一个int型的指针，表示指向指针的指针

int *p = nullptr ;              // 等价于int *p =0 ;

int* p1,p2 ;                    // 注意p1为指针，p2为int变量

int *&r = p;                    // r是一个对指针p的引用

const

  const对象必须初始化。默认情况下，const对象被设定为仅在文件内有效。
  顶层const(top-level const)表示指针本身是个常量，底层const(low-level const)表示指针所指的对象是一个常量。

// const引用
const int ci = 1024;
const int &r1 = ci;             // 正确引用，引用及其对象都是常量
int &r2 = ci;                   // 错误引用，试图让非常量引用指向一个常量对象

int &r = 0 ;                    // 错误
const int &r = 0;               // 正确

// const指针
int errNumb =0;
int *const curErr = &errNumb;   // curErr将一直指向errNumb，可以通过*curErr修改errNumb的值

const double pi = 3.14159;
const double *const pip = π  // pip是一个指向常量对象的常量指针，不能通过*pip修改pi的值

const int *p;                   // 合法，但p没有指向任何实际的对象

// 顶层const OR 底层const
int i =0;
int *const p1 = &i;             // 顶层const,p1的值不能改变
const int ci = 42;              // 顶层const,ci的值不能改变
const int *p2 = &ci;            // 底层const,p2的值允许改变
const int &r = ci;              // 底层const,用于声明引用的const都是底层const

constexpr

  C++11新标准规定，允许将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。

constexpr int mf = 20;          // 20是常量表达式
constexpr int limit = mf + 1;   // mf + 1 是常量表达式    
constexpr int sz = size();      // 仅size()是constexpr函数时才正确

constexpr const int *p = &i;    // p是常量指针，指向整型变量i
constexpr int *p1 = &j;         // p1是常量指针，指向整数j

类型别名

  传统的方法是使用关键字 typedef，新标准使用别名声明即关键字using来定义别名。

typedef double wages;           // wages是double的别名
typedef wages base,*p;          // base是double的别名，p是double*的别名

using SI = Sales_items;         // SI是Sales_item的别名

auto

  C++新标准引入了auto类型说明符，auto让编译器通过初始值来推算变量的类型，因此，auto定义的变量必须有初始值。
  一条声明语句中，所有变量的初始基本数据类型必须保持一致。
  auto一般会忽略掉顶层const，同时保留底层const，如对常量对象取地址是一种底层const。

auto item = val1+val2;          // 初始化

auto i = 0, *p = &i;            // 正确：i是整数，p是整型指针
auto sz =0, pi = 3.14;          // 错误：sz和pi的类型不一致 

auto c = &ci;                   // c是一个指向整数常量的指针，底层const
const auto f = ci;              // 顶层const
auto &n =i,*p2 = &ci;           // 错误：i 是 int,而 &ci 是 const int

decltype

  作用是选择并返回操作数的数据类型，不计算表达式的值(与auto不同)，意思是，从表达式类型推断要定义的变量类型，同时又不希望用该表达式的值初始化变量。
  需要指出的是，引用从来都作为其所指对象的同义词，只有用在decltype处是个例外。
  decltype的表达式如果是加上了括号的变量，结果将是引用。

decltype(f()) sum = x;          // sum的类型就是函数f的返回类型

const int ci = 0,&cj = ci;
decltype(ci) x = 0;             // x的类型是const int
decltype(cj) y = x;             // y的类型是const int&，y是引用，必须初始化
decltype(cj+0) a;               // 正确，类型为int，r为表达式r+0的一部分

int i = 42;
decltype((i)) b;                // 错误，b为引用,即int&,必须初始化
decltype(i) c;                  // 正确，c为一个未初始化的int

auto和decltype的区别主要有三个方面：
第一，auto类型说明符用编译器计算变量的初始值来推断其类型，而decltype虽然也让编译器分析表达式并得到它的类型，但是不实际计算表达式的值。
第二，编译器推断出来的auto类型有时候和初始值的类型并不完全一样，编译器会适当地改变结果类型使其更符合初始化规则。例如， auto —般会忽略掉顶层const，而把底层const保留下来。与之相反，decltype会保留变量的顶层const。
第三，与auto不同，decltype的结果类型与表达式形式密切相关，如果变量名加上了一对括号，则得到的类型与不加括号时会有不同。如果decltype使用的是一个不加括号的变量，则得到的结果就是该变量的类型；如果给变量加上了一层或多层括号，则编译器将推断得到引用类型。

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