1.2 变量与数据类型
1.2 变量与数据类型
1. 常用的数据类型
| 数据类型 | 类型标识符 | 存储大小 | 数据范围 |
|---|---|---|---|
| 字符型 | char | 1B | [-2^7, 2^7-1] |
| 短整型 | short | 2B | [-2^15, 2^15-1] |
| 整型 | int | 4B | [-2^31, 2^31-1] |
| 单精度浮点数 | float | 4B | [-2^128, 2^128] |
| 双精度浮点数 | double | 8B | [-2^1024, 2^1024] |
| 长整型 | long | 4B | [-2^31, 2^31-1] |
| 长长整型 | long long | 8B | [-2^63, 2^63-1] |
| 无符号整型 | unsigned int | 4B | [0, 2^32-1 ] |
| 无符号长整型 | unsigned long | 4B | [0, 2^32-1] |
| 无符号长长整型 | unsigned long long | 8B | [0, 2^64-1] |
备注：其实所谓的空间大小只是结合具体的操作系统和编译环境确定的，目前我们可以暂且认为每种数据类型的大小是固定的（如上），但是这种说法其实不太正确，应当说是基于一定的标准的时候，才有这样的规范。
补充知识： sizeof 关键字
作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小
语法：sizeof(数据类型或变量)
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
cout << sizeof(short) << endl; //2
cout << sizeof(int) << endl; //4
cout << sizeof(long) << endl; //4
cout << sizeof(long long) << endl; //8
return 0;
}
2. 变量名
变量：类似于我们数学上所学习的 x、y
作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存
语法：数据类型 变量名 = 初始值;
变量名：在计算机语言中变量表示某个存储数据空间的名称。
它的命名有如下规则：
- 变量名中只能出现字母（A~Z,a~z）、数字（0~9）或者下划线。
- 第一个字符不能是数字。
- 不能是C++关键字。所谓关键字，即C++中已经定义好的有特殊 含义的单词。
- 区分大小写。
变量名建议5,6，不作为硬性要求： - 对标识符的长度没有统一规定，随着系统的不同而有不同的规定，一般来说，C++编译器可以识别前31个字符，所以标识符的长度不要超过31位。
- 给标识符命名时，争取做到 见名知义 的效果，方便自己和他人的阅读。
关键字
关键字(keyword)又称保留字，是整个语言范围内预先保留的标识符。
每个C++关键字都有特殊的含义。经过预处理后，关键字从预处理记号(preprocessing-token)中区别出来，剩下的标识符作为记号(token)，用于声明对象、函数、类型、命名空间等。不能声明与关键字同名的标识符(变量，函数等)。
补充： C++关键字如下
| 作用类型 | 关键字 |
|---|---|
| 数据类型 | void，int，char，float，double，bool，w_char |
| 类型定义 | struct，union，enum，class，typedef |
| 常量值 | true，false |
| 类型修饰符 | long，short，singed，unsigned |
| 类型限定符 | const，volatile，restrict |
| 存储说明符 | auto，register，static，extern，thread_local，mutable |
| 其它修饰符 | inline，asm |
| 循环控制 | for，while，do |
| 跳转控制 | break，continue，return，goto |
| 分支结构 | if，else，switch，case，default |
| 内存管理 | new, delete |
| 运算符 | sizeof，and，and_eq，bitand，bitor，compl，not，not_eq，or，or_eq，xor，xor_eq |
| 访问限定符 | this，friend，virtual，mutable，explicit，operator |
| 类访问修饰符 | private，protected，public |
| 模板 | template，typename |
| 命名空间 | namespace，using |
| 异常处理 | throw，try，catch |
3. 运算符
| 符号 | 使用 | 作用 | 符号 | 使用 | 作用 |
|---|---|---|---|---|---|
| += | a += 2; | 等同于 a = a + 2; | -= | a -= 2; | 等同于 a = a - 2; |
| *= | a *= 2; | 等同于 a = a * 2; | /= | a /= 2; | 等同于 a = a / 2; |
| %= | a %= 2; | 等同于 a = a % 2; | |||
| ++ | a++; 或者 ++a; | 等同于 a = a + 1; | -- | a--; 或者 --a; | 等同于 a = a - 1; |
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
int a = 20;
a += 2;// a = a+2; a=22
a -= 2;// a = a-2; a=20
a *= 2;// a = a*2; a=40
a /= 2;// a = a/2; a=20
a %= 3;// a = a%3; a=2
cout<<a<<endl;
a++;// a = a+1; a=3
++a;// a = a+1; a=4
a--;// a = a-1; a=3
--a;// a = a-1; a=2
cout<<a<<endl; //2
cout<<a++<<endl;//2
cout<<++a<<endl;//4
/* a++ 与 ++a 的区别
a++ :先使用，再运算
++a :先运算，再使用*/
return 0;
}
算数运算符的4个注意
- a / b，若 a,b均为整数，则结果为整数，若其中一个为浮点数，则结果为浮点数;
- a % b ,要求：a, b均为整数;
- 遵循算数的自然特征，如分母不为0;
- 防止数据长度溢出。
补充：赋值运算符
- 由于赋值运算符
=右边的表达式也可以是赋值表达式，因此，下述形式 :变量=（变量=表达式）；
是成立的，从而形成嵌套的情形。其展开之后的一般形式为：变量=变量=…=表达式；
例如a=b=c=d=e=5;，它实际上等价于：e=5;d=e;c=d;b=c;a=b; - 在进行赋值运算时，如果赋值运算符两边的数据类型不同，系统将会自动进行类型转换，即将赋值运算符右边的数据类型转换成左边的变量类型。当左边是整型而右边是实型时，将去掉小数部分并截取该整型对应的有效位数。
4. 数学表达式
函数原型 样例 说明
double abs(double x) abs(-3.14)=3.14 绝对值函数，返回 x 的绝对值
double round(double x) round(3.14)=3 四舍五入函数
double floor(double x) floor(3.14)=3 向下取整，返回不大于 x 的最大整数
double ceil(double x) ceil(3.14)=4 向上取整，返回不小于 x 的最小整数
double sqrt(double x) sqrt(9)=3 平方根函数，返回 x 的算术平方根
double log(double x) log(1)=0 对数函数，返回 x 的自然数对数
double exp(double x) exp(1)=2.718282 自然数指数函数，返回 e^x
double rand() rand()=41 随机生成一个[0, 32767] 的整数
double pow(double x,y) pow(2,3)=2^3=9 指数函数，返回 y个 x的乘积
double pow(double x,double y) 上面简写了
double sin(double x) sin(pi/2)=1 正弦函数
double cos(double x) cos(pi/2)=0 余弦函数
double tan(double x) tan(0)=1 正切函数
double sin(double x) asin(1)=pi/2 反正弦函数
double cos(double x) acos(-1)=pi 反余弦函数
double tan(double x) atan(1)=0.78 反正切函数
使用前需导入头文件：#include<cmath>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main(){
cout<<"ceil(3.14)="<<ceil(3.14)<<endl; // 4
cout<<"floor(3.14)="<<floor(3.14)<<endl;// 3
cout<<"4^3="<<pow(4,3.0)<<endl; // 64
cout<<"sqrt(9)="<<sqrt(9)<<endl; // 3
return 0;
}
5. 变量自增与自减
| 表达式 | 作用 | 特点 | 表达式 | 作用 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| a++ | a=a+1 | 先返回，再运算 | ++a | a=a+1 | 先运算，再返回 |
| a-- | a=a-1 | 先返回，再运算 | --a | a=a-1 | 先运算，再返回 |
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 2;
cout<<a++<<endl; //2
cout<<a<<endl; //3
cout<<++a<<endl; //4
cout<<a<<endl; //4
cout<<a--<<endl; //4
cout<<a<<endl; //3
cout<<--a<<endl; //2
cout<<a<<endl; //2
return 0;
}
6. 常量
常量的作用：用于记录程序中不可更改的数据
常量的书写：并无严格要求，但是建议大写，以便于和普通变量相区分。
常量的特性：只读不可写，因此也称为只读变量。
两种定义常量的方式
- 方式一：
const int X = 2;
定义的常量 X=2，且不能修改，否则报错，如以下程序就会报错：
const int X = 2;
X = 3; //error
一般我们将常量定义在外面，但是也可以定义在main中
#include <iostream>
using namespace std;
const int X = 1; //一般我们将常量定义在外面
int main() {
const int Y = 2; //但是也可以定义在main中
cout<<X<<" "<<Y<<endl;
return 0;
}
- 方式二：
#define 常量名 常量值
宏定义，通常在文件上方定义，表示一个常量，
如：#define PI 3.14，相当于PI = 3.14，以后就可以直接使用PI。
#include <iostream>
#define PI 3.14
using namespace std;
int main() {
cout<<PI <<endl; //3.14
return 0;
}
7. 运算符
| 类型 | 作用 |
|---|---|
| 1.算术运算符 | 用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算，%)、自增(++)、自减(--)共七种。 |
| 2.关系运算符 | 用于比较运算。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六种。 |
| 3.逻辑运算符 | 用于逻辑运算。包括与(&&)、或(||)、非(!)三种。 |
| 4.位操作运算符 | 参与运算的量，按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、左移(<<)、右移(>>)六种。 |
| 5.赋值运算符 | 用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共十一种。 |
| 6.条件运算符 | 这是一个三目运算符，用于条件求值(?:）。 |
| 7.逗号运算符 | 用于把若干表达式组合成一个表达式(，)。 |
| 8.指针运算符 | 用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。 |
| 9.求字节数运算符 | 用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。 |
| 10.特殊运算符 | 有括号()，下标[]，成员(->，.)等几种。 |
说明：大体的运算顺序是：先乘除，再加减，后赋值
如果真的记不住，那么可以通过()来改变运算优先顺序，()内先运算。
| 优先级 | 运算符 | 名称或含义 | 使用形式 | 结合方向 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | [ ] | 数组下标 | a[100] | 左到右 | |
| ( ) | 圆括号 | a*(b+c) | |||
| . | 成员选择（对象） | a.b | |||
| -> | 成员选择（指针） | a->b | |||
| 2 | +, - | 正运算符，负运算符 | +a，-a | 右到左 | 单目运算符 |
| ! | 逻辑非运算符 | ||||
| ~ | 按位取反运算符 | ||||
| ++，-- | 自增运算符，自减运算符 | ++a, a++,--a, a-- | |||
| *，& | 取值运算符,取址运算符 | *a，&a | |||
| (type) | 强制类型转换 | (int)a | |||
| sizeof | 长度运算符 | sizeof(float) | |||
| 3 | *,/,% | 乘，除，取余 | a%b | 左到右 | 双目运算符 |
| 4 | +,- | 加，减 | a+b | ||
| 5 | << ,>> | 左移, 右移 | a>>1, b<<c | ||
| 6 | >, >= | 大于, 大于等于 | a > b, a >= b | ||
| <, <= | 小于, 小于等于 | a < b, a <= b | |||
| 7 | ==, != | 等于，不等于 | a == b, a != b | ||
| 8 | & | 按位与 | a&b | ||
| 9 | ^ | 按位异或 | a^b | ||
| 10 | | | 按位或 | a|b | ||
| 11 | && | 逻辑与 | a&&b | ||
| 12 | || | 逻辑或 | a||b | ||
| 13 | ? : | 条件运算符 | a?b:c | 右到左 | 三目运算符 |
| 14 | = | 赋值 | |||
| *=, /=, %= | 乘(除/取余)后赋值 | ||||
| +=, -= | 加(减)后赋值 | ||||
| <<=, >>= | 左(右)移后赋值 | ||||
| &=, |=, ^= | 按位与(或/异或)后赋值 | ||||
| 15 | , | 逗号运算符 | int a, b; | 左到右 |
运算符优先级：https://baike.so.com/doc/6149729-6362919.html
运算符优先级：https://www.cnblogs.com/nightingaleYch/articles/4818559.html
好了，本节课的知识就到这里了哦！
