C++(一):數據類型
來源：程序員人生 發布時間：2014-11-13 08:30:32 閱讀次數：7272次
計算機處理的對象是數據，而數據是以某種特定的情勢存在的（例如整數、浮點數、字符等情勢）。不同的數據之間常常還存在某些聯系（例如由若干個整數組成1個整數數組）。數據結構指的是數據的組織情勢。例如，數組就是1種數據結構。不同的計算機語言所允許使用的數據結構是不同的。處理同1類問題，如果數據結構不同，算法也會不同。例如，對10個整數排序和對包括10個元素的整型數組排序的算法是不同的。
圖1.1 C++可使用的數據類型
C++的數據包括常量與變量，常量與變量都具有類型。由以上這些數據類型還可以構成更復雜的數據結構。例如利用指針和結構體類型可以構成表、樹、棧等復雜的數據結構。
表1.1 數值型和字符型數據的字節數和數值范圍
C++并沒有統1規定各類數據的精度、數值范圍和在內存中所占的字節數，各C++編譯系統根據自己的情況作出安排。表1.1列出了Visual C++數值型和字符型數據的情況。
幾點說明：
1) 整型數據分為長整型(long int)、1般整型(int)和短整型(short int)。在int前面加long和short分別表示長整型和短整型。
2) 整型數據的存儲方式為按2進制數情勢存儲，例如10進制整數85的2進制情勢為1010101，則在內存中的存儲情勢以下圖所示。
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3) 在整型符號int和字符型符號char的前面，可以加修飾符signed（表示“有符號”）或unsigned（表示“無符號”）。如果指定為signed，則數值以補碼情勢寄存，存儲單元中的最高位(bit)用來表示數值的符號。如果指定為unsigned，則數值沒有符號，全部2進制位都用來表示數值本身。例如短整型數據占兩個字節 ，見圖2.2。
圖1.2
4) 浮點型(又稱實型)數據分為單精度(float)、雙精度(double)和長雙精度(long double)3種，在Visual C++ 6.0中，對float提供6位有效數字，對double提供15位有效數字，并且float和double的數值范圍不同。對float分配4個字節，對double和long double分配8個字節。
5) 表中類型標識符1欄中，方括號[ ]包括的部份可以省寫，如short和short int等效，unsigned int和unsigned等效。
常量的值是不能改變的，1般從其字面情勢便可辨別是不是為常量。常量包括兩大類，即數值型常量(即常數)和字符型常量。如12, 0, ⑶為整型常量，4.6, ⑴.23為實型常量，包括在兩個單撇號之間的字符為字符常量，如′a′, ′x′。這類從字面情勢便可辨認的常量稱為“字面常量”或“直接常量”。
數值常量
數值常量就是通常所說的常數。在C++中，數值常量是辨別類型的，從字面情勢便可辨認其類型。
整型常量（整數）的類型
在上1節中已知道：整型數據可分為int, short int,long int和unsigned int, unsigned short, unsigned long等種別。整型常量也分為以上種別。為何將數值常量辨別為不同的種別呢？由于在進行賦值或函數的參數虛實結合時要求數據類型匹配。
那末，1個整型常量怎樣從字面上辨別為以上的種別呢？
- 1個整數，如果其值在⑶2768~+32767范圍內，認為它是short int型，它可以賦值給short int型?int型和long int型變量。
- 1個整數，如果其值超過了上述范圍，而在⑵147483648~+2147483647范圍內，則認為它是long int型，可以將它賦值給1個int或long int型變量。
- 如果某1計算機系統的C++版本（例如Visual C++）肯定int與long int型數據在內存中占據的長度相同，則它們能夠表示的數值的范圍相同。因此，1個int型的常量也同時是1個long int型常量，可以賦給int型或long int型變量。
- 常量無unsigned型。但1個非負值的整數可以賦值給unsigned整型變量，只要它的范圍不超過變量的取值范圍便可。
1個整型常量可以用3種不同的方式表示：
- 10進制整數。如1357, ⑷32, 0等。在1個整型常量后面加1個字母l或L，則認為是long int型常量。例如123L, 421L, 0L等，這常常用于函數調用中。如果函數的形參為long int，則要求實參也為long int型，此時用123作實參不行，而要用123L作實參。
- 8進制整數。在常數的開頭加1個數字0，就表示這是以8進制數情勢表示的常數。如020表示這是8進制數20，即(20)8，它相當于10進制數16。
- 106進制整數。在常數的開頭加1個數字0和1個英文字母X（或x），就表示這是以106進制數情勢表示的常數。如0X20表示這是106進制數20，即(20)16，它相當于10進制數32。
浮點數的表示方法
1個浮點數可以用兩種不同的方式表示：
1) 10進制小數情勢。如21.456, ⑺.98等。它1般由整數部份和小數部份組成，可以省略其中之1（如78.或.06, .0），但不能2者皆省略。C++編譯系統把用這類情勢表示的浮點數1律按雙精度常量處理，在內存中占8個字節。如果在實數的數字以后加字母F或f，表示此數為單精度浮點數，如1234F, ⑷3f，占4個字節。如果加字母L或l，表示此數為長雙精度數(long double)，在GCC中占12個字節，在Visual C++ 6.0中占8個字節。
2) 指數情勢（即浮點情勢）。1個浮點數可以寫成指數情勢，如3.14159可以表示為0.314159×101, 3.14159×100, 31.4159×10⑴, 314.159×10⑵等情勢。在程序中應表示為：0.314159e1, 3.14159e0, 31.4159e⑴, 314.159e⑵，用字母e表示其后的數是以10為底的冪，如e12表示1012。其1般情勢為：
數符 數字部份 指數部份
上面各數據中的0.314159, 3.14159, 31.4159, 314.159 等就是其中的數字部份。可以看到：由于指數部份的存在，使得同1個浮點數可以用不同的指數情勢來表示，數字部份中小數點的位置是浮動的。例如：
a=0.314159e1;
a=3.14159e0;
a=31.4159e⑴;
a=314.159e⑵;
以上4個賦值語句中，用了不同情勢的浮點數，但其作用是相同的。
在程序中不論把浮點數寫成小數情勢還是指數情勢，在內存中都是以指數情勢（即浮點情勢）存儲的。例如不論在程序中寫成314.159或314.159e0, 31.4159e1, 3.14159e2, 0.314159e3等情勢，在內存中都是以規范化的指數情勢寄存，如圖2.3所示。
圖 1.3
數字部份必須小于1，同時，小數點后面第1個數字必須是1個非0數字，例如不能是0.0314159。因此314.159和314.159e0, 31.4159e1, 3.14159e2, 0.314159e3在內存中表示成0.314159×103。存儲單元分為兩部份，1部份用來寄存數字部份，1部份用來寄存指數部份。為便于理解，在圖2.3中是用10進制表示的，實際上在存儲單元中是用2進制數來表示小數部份，用2的冪次來表示指數部份的。
對以指數情勢表示的數值常量，也都作為雙精度常量處理。
字符常量
1) 普通的字符常量
用單撇號括起來的1個字符就是字符型常量。如'a', '#', '%', 'D'都是合法的字符常量，在內存中占1個字節。注意：
- 字符常量只能包括1個字符，如'AB' 是不合法的。
- 字符常量辨別大小寫字母，如'A'和'a'是兩個不同的字符常量。
- 撇號(')是定界符，而不屬于字符常量的1部份。如cout<<'a';輸出的是1個字母"a"，而不是3個字符"'a' "。
2) 轉義字符常量
除以上情勢的字符常量外，C++還允許用1種特殊情勢的字符常量，就是以 ""開頭的字符序列。例如，' '代表1個"換行"符。"cout<<' '; " 將輸出1個換行，其作用與"cout<<endl; "="" 相同。這類"控制字符"，在屏幕上是不能顯示的。在程序中也沒法用1個1般情勢的字符表示，只能采取特殊情勢來表示。
3) 字符數據在內存中的存儲情勢及其使用方法
將1個字符常量寄存到內存單元時，實際上其實不是把該字符本身放到內存單元中去，而是將該字符相應的ASCII代碼放到存儲單元中。如果字符變量c1的值為'a'，c2的值為'b'，則在變量中寄存的是'a'的ASCII碼97，'b' 的ASCII碼98，如圖2.4(a)所示，實際上在內存中是以2進制情勢寄存的，如圖2.4(b)所示。
圖 1.4
【例1.1】將字符賦給整型變量。
#include using namespace std; int main( ) { int i, j; //i和j是整型變量 i='A'; //將1個字符常量賦給整型變量i j='B'; //將1個字符常量賦給整型變量j cout<履行時輸出
65 66
i和j被指定為整型變量。但在第5和第6行中，將字符'A'和'B'分別賦給i和j，它的作用相當于以下兩個賦值語句：
i=65;j=66;
由于'A'和'B'的ASCII碼為65和66。在程序的第5和第6行是把65和66直接寄存到i和j的內存單元中。因此輸出65和66。
可以看到：在1定條件下，字符型數據和整型數據是可以通用的。但是應注意字符數據只占1個字節，它只能寄存0~255范圍內的整數。
【例1.2】字符數據與整數進行算術運算。下面程序的作用是將小寫字母轉換為大寫字母。
#include using namespace std; int main( ) { char c1,c2; c1='a'; c2='b'; c1=c1⑶2; c2=c2⑶2; cout<
運行結果為
A B
'a'的ASCII碼為97，而'A'的ASCII碼為65，'b'為98，'B'為66。從ASCII代碼表中可以看到每個小寫字母比它相應的大寫字母的ASCII代碼大32。C++符數據與數值直接進行算術運算，'a'⑶2得到整數65，'b'⑶2得到整數66。將65和66寄存在c1，c2中，由于c1，c2是字符變量，因此用cout輸出c1，c2時，得到字符A和B（A的ASCII碼為65，B的ASCII碼為66）。
字符串常量
用雙撇號括起來的部份就是字符串常量，如"abc"，"Hello!"，"a+b"，"Li ping"都是字符串常量。
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