C++系列之基础知识

2021-12-18  本文已影响0人  _好好学习

数据类型

7种基本的C++数据类型

类型 关键字 占用内存 sizeof(类型关键字)
布尔型 bool 1B
字符型 char 1B
整型 int 4B
浮点型 float 4B
双浮点型 double 8B
无类型 void
宽字符型 wchar_t 2B
字符串型 string 24B

一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰：

typedef声明

可以使用 typedef 为一个已有的类型取一个新的名字。下面是使用 typedef 定义一个新类型的语法：
typedef type newname;

例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：

typedef int feet;

现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：
feet distance;

枚举类型

创建枚举，需要使用关键字 enum。枚举类型的一般形式为：

enum 枚举名{ 

     标识符[=整型常数], 
     标识符[=整型常数], 
... 
    标识符[=整型常数]

} 枚举变量;

如果枚举没有初始化, 即省掉"=整型常数"时, 则从第一个标识符开始。

例如，下面的代码定义了一个颜色枚举，变量 c 的类型为 fruit。最后，c 被赋值为 "orange"。

enum fruit { banana, apple, orange } c;
c = orange;

默认情况下，第一个名称的值为 0，第二个名称的值为 1，第三个名称的值为 2，以此类推。但是，您也可以给名称赋予一个特殊的值，只需要添加一个初始值即可。例如，在下面的枚举中，apple 的值为 5。

enum fruit { banana, apple=5, orange };

在这里，orange 的值为 6，因为默认情况下，每个名称都会比它前面一个名称大 1，但 banana 的值依然为 0。

变量声明与定义

变量的定义用于为变量分配存储空间，还可以为变量指定初始值。在一个程序中，变量有且仅有一个定义。

声明用于向程序表明变量的类型和名字。定义也是声明：当定义变量时我们声明了它的类型和名字。可以通过使用 extern 关键字声明变量名而不定义它。不定义变量的声明包括对象名、对象类型和对象类型前的关键字 extern。

  extern int i; // 声明但不定义
  int i;   // 声明也定义

定义不应该放在头文件中。

extern 声明不是定义，也不分配存储空间 事实上，它只是说明变量定义在程序的其他地方。程序中变量可以声明多次，但只能定义一次。

// 函数声明
int func();
 
int main()
{
    // 函数调用
    int i = func();
}
 
// 函数定义
int func()
{
    return 0;
}

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

以下是各种类型的整数常量的实例：

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

字符串常量

定义常量

在 C++ 中，有两种简单的定义常量的方式：

C++存储类

存储类定义 C++ 程序中变量/函数的范围（可见性）和生命周期。这些说明符放置在它们所修饰的类型之前。下面列出 C++ 程序中可用的存储类：

auto f=3.14;      //double 
auto s("hello");  //const char* 
auto z = new auto(9); // int* 
auto x1 = 5, x2 = 5.0, x3='r';//错误，必须是初始化为同一类型

循环

判断

函数

指针

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：

type *var-name;

在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C++ 数据类型，var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */
double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */
float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */
char   *ch;    /* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main ()
{
   int  var = 20;   // 实际变量的声明
   int  *ip;        // 指针变量的声明
 
   ip = &var;       // 在指针变量中存储 var 的地址
 
   cout << "Value of var variable: ";
   cout << var << endl;
 
   // 输出在指针变量中存储的地址
   cout << "Address stored in ip variable: ";
   cout << ip << endl;
 
   // 访问指针中地址的值
   cout << "Value of *ip variable: ";
   cout << *ip << endl;
 
   return 0;
}

运行结果：
Value of var variable: 20
Address stored in ip variable: 0xbfc601ac
Value of *ip variable: 20
概念 描述
C++ Null 指针 C++ 支持空指针。NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。
C++ 指针的算术运算 可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-
C++ 指针 vs 数组 指针和数组之间有着密切的关系。
C++ 指针数组 可以定义用来存储指针的数组。
C++ 指向指针的指针 C++ 允许指向指针的指针。
C++ 传递指针给函数 通过引用或地址传递参数，使传递的参数在调用函数中被改变。
C++ 从函数返回指针 C++ 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。

引用

引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：

C++ 中创建引用

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签，您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此，您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。例如：

int i = 17;

我们可以为 i 声明引用变量，如下所示：

int&  r = i;
double& s = d;

在这些声明中，& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用"，第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。下面的实例使用了 int 和 double 引用：

实例

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main ()
{
   // 声明简单的变量
   int    i;
   double d;
 
   // 声明引用变量
   int&    r = i;
   double& s = d;
   
   i = 5;
   cout << "Value of i : " << i << endl;
   cout << "Value of i reference : " << r  << endl;
 
   d = 11.7;
   cout << "Value of d : " << d << endl;
   cout << "Value of d reference : " << s  << endl;
   
   return 0;
}
运行结果：
Value of i : 5
Value of i reference : 5
Value of d : 11.7
Value of d reference : 11.7

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念：

概念 描述
把引用作为参数 C++ 支持把引用作为参数传给函数，这比传一般的参数更安全。
把引用作为返回值 可以从 C++ 函数中返回引用，就像返回其他数据类型一样。

数据结构

C/C++ 数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，但是结构是 C++ 中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。

定义结构：

struct type_name {
member_type1 member_name1;
member_type2 member_name2;
member_type3 member_name3;
.
.
} object_names;

其他

#if 0 ... #endif 属于条件编译，0 即为参数。

此外，我们还可以使用 if 0 ... #endif 来实现注释，且可以实现嵌套，格式为：

#if 0
   code
#endif

你可以把 #if 0 改成 #if 1 来执行 code 的代码。

这种形式对程序调试也可以帮助，测试时使用 #if 1 来执行测试代码，发布后使用 #if 0 来屏蔽测试代码。

#if 后可以是任意的条件语句。

下面的代码如果 condition 条件为 true 执行 code1 ，否则执行 code2。

#if condition
  code1
#else
  code2
#endif
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