• 第Ⅰ部分 c++基础

  • 语法特征

    • 类型 变量 语句 控制结构 函数
    • 补充：自定义数据类型(语言扩展)；功能封装成库函数

  • c++ 静态数据类型语言 类型检查发生在编译时

  • c++类 包含 数据成员 函数成员

第2章 变量和基本类型

• 数据类型：数据意义 操作

• 内置类型： 字符 整型 浮点型

2.1 基本内置类型

• 算术类型（字符 整型 布尔型 浮点型 ） 空类型

2.1.1 算术类型

• 整型（包括字符和布尔） 浮点型

类型	含义	最小尺寸
bool	布尔类型	/
char	字符	8
wchar_t	宽字符	16
char16_t	Unicode字符	16
char32_t	Unicode字符	32
short	短整型	16
int	整型	16
long	长整型	32
long long	长整型	64
float	单精度浮点型	6位有效数字
double	双精度浮点型	10位有效数字
long double	扩展精度浮点型	10位有效数字

• char 空间确保可存放机器基本字符集任意字符对应数字值

• wchar_t char16_t char32_t 确保可存放机器最大扩展字符集任意字符
   

• 赋予内存中某地址明确含义需知道存储在地址的数据类型，类型决定数据所占比特数/解释比特内容

• 浮点型 ：单/双/扩展精度浮点型 float 1个字32bit;double 2个字64bit;long double 3/4个字96/128bit

• 带符号类型 无符号类型
  • (除去 布尔型 扩展字符型)整型可分 带/无符号类型
  • 带符号：正、负、0；无符号：大于0
  • int short long ,long long 均为带符号，加unsigned为无符号；unsigned int 可简写为unsigned
  • 字符型：char(实际上会为后两种的其中一种由编译器决定)、signed char、unsigned char
  • unsigned char可表示0-255区间内的值，signed char表示范围-128-127

• 如何选择类型
  • 明确值不可能为负时选无符号类型
  • 整数运算用int，超出int范围用long long
  • 算数表达式不使用char/bool
  • 浮点数运算用double（float精度不够/计算代价相差不大）

2.1.2 类型转换

• 类型所能表示的值得范围决定了转换的过程
  • 非bool->bool: 0->false; other->ture
  • bool->非bool：false->0; ture->1
  • 浮点->整型：仅保留小数点前部分
  • 整型->浮点：小数部分记为0，若超出浮点类型容量则精度可能有损失
  • 给无符号赋超出范围的值->初始值对无符号类型表示数值总数取模后的余数
  • 给带符号类型赋超出表示范围的值，结果为未定义

• 避免无法预知（编译器无需/不能检测的错误）和依赖于现实环境的行为

• 含有无符号类型的表达式
  • 负数和无符号数相加，先将负数转换为无符号数类似直接给无符号数赋一个负值，结果等于这个负数加上无符号数的模
  • 从无符号数减去一个值（无论是不是无符号数），须确保结果不能是一个负值
  • 循环中的条件，for不要写无符号数>=0;因为其永远也不会小于0，会导致死循环;改用while(u>0){–u;}

• 切勿混用带符号类型和无符号类型
  • 带符号数会自动转换为无符号数

2.1.3 字面值常量

• 整型和浮点型字面值
  • 0开头八进制，0x开头16进制
• 字符和字符串字面值
  • 单引号字符字面值’a’
  • 双引号字符串字面值"a"（常量字符构成的数组array，编译器在字符串结尾添加’\0’，故长度比内容多一；可以分行书写"hello"“world”）
• 转义序列
  • 不能直接使用：1. 不可打印；2. 特殊含义字符：单引号 双引号 问号 反斜线
  • 换行 \n 横向制表\t 纵向制表\v 退格\b 双引号" 反斜杠\ 回车\r …
  • 泛化的转义序列 \x后跟一个或多个16进制数字，\后跟1/2/3个八进制数字
• 指定字面值的类型（前缀（字符和字符串字面值）u,U,L,u8；后缀（整型/浮点型字面值）U,L,LL, F,L）
• 布尔字面值和指针字面值
  • 布尔：true false ；指针：nullptr

2.2 变量

• 具名的 可供操作的储存空间；数据类型决定变量所占内存空间大小和布局方式，存储值的范围，能够参与的运算；变量和对象可以互换使用

2.2.1 变量定义

• 类型说明符 变量名（变量名以逗号分隔 以分号结束）
• 对象：一块能存储数据并具有某种类型的内存空间
• 初始值：创建变量时获得的特定值（初始化）；初始化不是赋值，赋值：把对象的当前值擦除而以一个新值替代
• 列表初始化int a=0;int a={0};int a{0};//花括号列表初始化 int a(0);
• 默认初始化：定义时没指定初值变量被默认初始化；内置类型定义于函数体外初始化为0，定义于函数体内则不被初始化。（建议初始化每一个内置类型变量）

2.2.2 变量声明与定义的关系

• 分离式编译：将程序分割为若干个文件，每个文件可被独立编译
• 声明：使名字为程序所知（规定变量的类型和名字）（extern）；定义：负责创建与名字关联的实体（规定变量的类型和名字外还申请储存空间/可能为变量赋初始值）;任何包含显式初始化的声明即成为定义；函数体内部试图初始化extern关键字标记的变量将引发错误；变量只能被定义一次但可被多次声明
• c++静态类型语言，编译阶段检查类型

2.2.3 标识符

• 字母 数字 下划线组成，必须以字母或者下划线开头；长度无限制，大小写敏感
• 不能被用作标识符：关键字，标准库保留名字（连续两个下划线/下划线紧连大写字母开头），定义在函数体外标识符不能以下划线开头

• 变量命名规范：
  • 标识符要体现实际含义
  • 变量名一般用小写字母
  • 自定义类名以大写字母开头
  • 标识符由多单词组成，单词间应明显区分（下划线或驼峰）

2.2.4 名字的作用域

• c++作用域以花括号分割
• 名字有效区域：始于名字声明语句，终于声明语句所在作用域末端
• 全局作用域：定义在函数体外（花括号外）；块作用域

• 建议第一次使用变量时再定义它

• 嵌套的作用域
  • 内层作用域：被包含（被嵌套）的作用域 （允许内层作用域中重新定义外层作用域已有的名字）
  • 外层作用域：包含着别的作用域的作用域

• 局部变量正在作用域内（in scope）会覆盖全局变量；域操作符左侧为空如 ::g_cat即为全局作用域对应变量