[C++基础学习]----01-C++数据类型详解

前言

C++是一种静态类型的编程语言，它提供了丰富的数据类型来存储和操作数据。这些数据类型为C++程序员提供了丰富的选择，可以根据具体需求来选择最合适的类型来存储和操作数据。下面详细解释一些常见的C++数据类型，包括其原理和使用方法：

正文

01-数据类型简介

整数类型（int、short、long、long long）：

a、这些类型用于表示整数，其范围和精度根据具体的类型而定。

b、原理：整数类型通常使用固定的位数来表示整数，可以是有符号或无符号的。

c、使用方法：int通常是默认的整数类型，但你可以根据需求选择更适合的类型。

浮点数类型（float、double、long double）：

a、用于表示带有小数部分的数值，精度和范围随类型而异。

b、原理：浮点数采用IEEE 754标准表示，分为单精度（float）、双精度（double）和扩展精度（long double）。

c、使用方法：double通常是默认的浮点数类型，提供较高的精度，但会占用更多的内存。

数组（Array）：

a、用于存储具有相同数据类型的元素的集合。

b、原理：数组在内存中是一块连续的存储区域，元素通过索引进行访问。

c、使用方法：声明数组时指定元素类型和大小，可以使用下标访问元素。

结构体（struct）：

a、允许将不同类型的数据组合在一起，形成一个自定义的数据类型。

b、原理：结构体将多个数据字段打包成一个单独的对象。

c、使用方法：定义结构体并声明其成员变量，可以通过成员运算符.访问成员变量。

类（class）：

a、类似于结构体，但可以包含成员函数，从而实现面向对象编程。

b、原理：类将数据和操作数据的函数打包在一起，提供了封装、继承和多态等特性。

c、使用方法：定义类及其成员函数，可以通过对象来调用成员函数。

指针（Pointer）：

a、存储内存地址的变量，用于间接访问内存中的数据。

b、原理：指针变量存储了一个内存地址，可以通过解引用操作符*来访问该地址处的值。

c、使用方法：声明指针时需要指定指向的数据类型，可以使用new来动态分配内存，使用delete释放内存。

引用（Reference）：

a、变量的别名，允许对同一内存位置的不同名称进行访问。

b、原理：引用实际上是一个已存在变量的别名，不占用额外的内存空间。

c、使用方法：在定义时使用&符号声明引用，之后可以直接使用引用来操作原始变量。

02-整型

#include <iostream>表示：头文件，给予使用部分功能的权限用于存储iostream类库的源文件，在这个程序中用于提供输出这项功能。C++/C++11中头文件iostream定义了标准输入/输出流对象。包含了iostream也自动包含了ios、streambuf、istream、ostream和iosfwd。
using namespace std; 表示：namespace是指标识符的各种可见范围。命名空间用关键字namespace 来定义。命名空间是C++的一种机制，用来把单个标识符下的大量有逻辑联系的程序实体组合到一起。此标识符作为此组群的名字。C++标准程序库中的所有标识符都被定义于一个名为std的namespace中。

#include <iostream>
using namespace std;


void main() {
// 用void替换int，这样能少打一个return 

	//1、短整型 数据范围(-32768~32767)
	short num1 = 10;
	//2、整型
	int num2 = 10;
	//3、长整型
	long num3 = 10;
	//4、长长整型
	long long num4 = 10;
	
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;
	cout << "num3 = " << num3 << endl;
	cout << "num4 = " << num4 << endl;
	system("pause");


}

03-实型

实型（也叫浮点型）用于表示小数，因为程序中并不一定都是整数，还有小数。具体代码和解释如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	
	//1、单精度   float  有效数字范围为7位      有效数字统计时，也会统计小数点前面的数字
	//2、双精度   double 有效数字范围为15~16位 
	//默认情况下，输出一个小数，会显示出6位有效数字

	float f1 = 3.1415926f;//初始值后加字母f是因为不加字母时系统默认为双精度
	cout << "f1 = " << f1 << endl;

	double d1 = 3.1415926;

	cout << "d1 = " << d1 << endl;

	//统计float和double占用的内存空间
	cout << "float 占用的内存空间为：" << sizeof(f1) << endl;

	cout << "double 占用的内存空间为：" << sizeof(d1) << endl;

	//也可以用科学计数法表示小数，不常用，主要用于明白别人写的代码是什么意思
	float f2 = 3e2; //当e之后跟的是正整数时，它表示 3 * 10 ^ 2
	cout << " f2 = " << f2 << endl;

	float f3 = 3e-2;//当e之后跟的是负整数时，它表示 3 * 0.1 ^ 2
	cout << "f3 = " << f3 << endl;
	system("pause");
	return 0;

}

04-字符型

字符型变量用于显示单个字符：

1、在显示变量时，用单引号将字符括起来，不能用双引号

2、单引号只能有一个字符，不能是字符串

3、C和C++中字符型变量只占用1个字节

4、字符型变量并不是把字符本身存储到内存中，而是将对应的ASCII编码放入存储单元

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	
	// 掌握以下四点
	// 1、字符型变量创建方式
	char ch = 'b';
	cout << ch << endl;

	//2、字符型变量所占内存大小
	cout << "char字符型变量所占内存：" << sizeof(char) << endl;

	//3、字符型变量常见错误
	//char ch2 = "b"; // 创建字符型变量必须用单引号
	//char ch2 = 'abcde';//单引号中只能由一个字符

	//4、字符型变量对应ASCII编码
	// "(int)ch"命令可以将ASCII码强制转为10进制数，A-Z对应65-90，a-z对应97-122
	cout << (int)ch << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

05-字符串型

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
int main()
{
	//1、C风格的字符串
	//注意：char 字符串名（即str）后要加[]，等号后面要用双引号包含起来字符串。
	char str[] = "hello world";//str代表字符串的变量
	cout << str << endl;//这里指将字符串变量输出，注意str不可加双引号

	//2、C++风格字符串
	string str2 = "hello";
	cout << str2 << endl;//但是现在不能输出，还需要加一个头文件#include<string>

	system("pause");

	return 0;

}

06-sizeof关键字

sizeof 是 C/C++ 中的一个运算符，用于获取数据类型或变量在内存中占用的字节数。它的作用和原理如下：

获取数据类型大小： 你可以使用 sizeof 来获取任意数据类型的大小，包括基本数据类型、结构体、类等。

获取变量大小： 除了数据类型外，你还可以用 sizeof 来获取变量在内存中所占的空间大小。

编译时计算： sizeof 是在编译时计算的，而不是在运行时。编译器在编译时就知道每种数据类型或变量所占用的内存空间大小。

以字节为单位： sizeof 返回的是以字节为单位的大小，一个字节通常由8位组成。

不同平台可能不同： 数据类型的大小在不同的编译器和不同的平台上可能会有所不同，但通常遵循一定的规则和标准。

对于数组的处理： 对于数组，sizeof 返回整个数组所占用的空间大小，而不是数组的指针大小。

对于指针的处理： 对于指针，sizeof 返回指针本身所占用的空间大小，而不是指针指向的对象所占用的空间大小。

不对表达式求值： 在使用 sizeof 时，不会对表达式进行求值，只是计算表达式所表示的类型或变量的大小。

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//整型：short（2指占的内存大小）  int（4）  long（4）   long long（8）
	//可以利用sizeof求出数据类型占用内存的大小
	//语法：（就是书写方式）sizeof （数据类型 / 变量）

	//例如：
	short num1 = 10;
	cout << "short占用的内存空间为：" << sizeof(num1) << endl;
	//注：sizeof后写数据类型（short）或者变量（num1）都可以输出占用的内存空间
	int num2 = 10;
	cout << "int占用的内存空间为：" << sizeof(int) << endl;

	long num3 = 10;
	cout << "long占用的内存空间为：" << sizeof(num3) << endl;

	long long num4 = 10;
	cout << "long long占用的内存空间为：" << sizeof(long long) << endl;


	system("pause");

	return 0;

}

07-转义字符

使用方法和原理解释如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	// 转义字符用于一些不能显示出来的ASCII字符
	/* 主要用到以下三个字符
	   1、\n 用于换行
	   2、\t 用于水平制表
	   3、\\ 代表一个反斜线字符"\"
	*/
	// 1、\n 用于换行
	cout << "hello world\n";

	//2、\t 用于水平制表 作用就是可以整齐输出数据
	cout << "aaa\thelloworld" << endl;
	cout << "aaaaa\thelloworld" << endl;
	cout << "aaaaaaa\thelloworld" << endl;

	// 3、\\ 代表一个反斜线字符"\"
	cout << "\\" << endl; // 必须是双引号

	system("pause");
	return 0;
}

08-转义字符

使用方法和原理解释以及运行结果如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
int main() {

	// 数据输入
	// 1、整型
// 	int a = 0;
// 	cout << "请给整型变量a赋值：" << endl;
// 	cin >> a;
// 	cout << "整型变量a = " << a << endl;
	// 2、浮点型
// 	float f = 3.14f;
// 	cout << "请给浮点型f变量赋值：" << endl;
// 	cin >> f;
// 	cout << "浮点型变量f = " << f << endl;
// 	// 3、字符型
// 	char ch = 'a';  //字符用单引号表示
// 	cout << "请给字符型ch变量赋值：" << endl;
// 	cin >> ch;
// 	cout << "字符型变量ch = " << ch << endl;
	// 3、字符串型
// 	string str = "abc";  // 字符串用双引号表示
// 	cout << "请给字符型str变量赋值：" << endl;
// 	cin >> str;
// 	cout << "字符型变量str = " << str << endl;
	// 3、布尔类型
	bool flag = true;
	cout << "请给布尔类型flag变量赋值：" << endl;
	cin >> flag;
	cout << "布尔类型变量flag = " << flag << endl;


	system("pause");
	return 0;
}