「Mac玩转仓颉内测版23」基础篇3

「Mac玩转仓颉内测版23」基础篇3 - 深入理解整数类型

news2024/11/24 15:43:16

本篇将详细讲解Cangjie中的整数类型，探讨整数的定义、操作、表示范围、进制表示、类型转换及应用场景，帮助开发者在Cangjie中灵活运用整数类型构建程序逻辑。

关键词

有符号整数与无符号整数
表示范围与溢出
进制表示
类型转换
字面量与操作

一、整数类型概述

在Cangjie中，整数类型分为**有符号（signed）整数类型和无符号（unsigned）**整数类型。

有符号整数：包括 Int8、Int16、Int32、Int64 和 IntNative，分别用于表示编码长度为 8-bit、16-bit、32-bit、64-bit 和平台相关大小的有符号整数值。
无符号整数：包括 UInt8、UInt16、UInt32、UInt64 和 UIntNative，表示相同编码长度的无符号整数值。

二、整数类型的表示范围

有符号整数范围为 -2^(N-1) 到 2^(N-1)-1。
无符号整数范围为 0 到 2^N-1。

类型	表示范围
Int8	-128 ～ 127
Int16	-32,768 ～ 32,767
Int32	-2,147,483,648 ～ 2,147,483,647
Int64	-9,223,372,036,854,775,808 ～ 9,223,372,036,854,775,807
UInt8	0 ～ 255
UInt16	0 ～ 65,535
UInt32	0 ～ 4,294,967,295
UInt64	0 ～ 18,446,744,073,709,551,615

使用建议：通常建议优先使用 Int64 和 UInt64，除非特别需要节省内存或控制特定范围。整数类型字面量在没有类型上下文时默认推断为 Int64，可以避免不必要的类型转换。

三、整数的进制表示

整数类型字面量可以用四种进制表示：

二进制：0b 或 0B 开头，例如 0b1101 表示 13。
八进制：0o 或 0O 开头，例如 0o15 表示 13。
十进制：无前缀，如 13。
十六进制：0x 或 0X 开头，例如 0xD 表示 13。

在各进制表示中，可用下划线 _ 作为分隔符来提高可读性。

let binNum = 0b1010_1010   // 二进制
let octNum = 0o52          // 八进制
let decNum = 42            // 十进制
let hexNum = 0x2A          // 十六进制

println("二进制: ${binNum}, 八进制: ${octNum}, 十进制: ${decNum}, 十六进制: ${hexNum}")

输出:

二进制: 170, 八进制: 42, 十进制: 42, 十六进制: 42

四、整数的基本操作

Cangjie中的整数类型支持以下基本操作符，包括算术、位、关系和自增自减操作。

4.1 算术操作

算术操作符包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）和取模（%）：

let a: Int64 = 10
let b: Int64 = 3

let sum = a + b        
let difference = a - b  
let product = a * b     
let quotient = a / b    
let remainder = a % b   

println("加法: ${sum}, 减法: ${difference}, 乘法: ${product}, 除法: ${quotient}, 取模: ${remainder}")

输出:

加法: 13, 减法: 7, 乘法: 30, 除法: 3, 取模: 1

4.2 位操作

位操作包括按位求反、按位与、按位或、左移、右移等：

let andVal = 0b1100 & 0b1010   // 按位与
let orVal = 0b1100 | 0b1010    // 按位或
let xorVal = 0b1100 ^ 0b1010   // 按位异或
let shiftLeft = 0b0001 << 2    // 左移两位
let shiftRight = 0b0100 >> 2   // 右移两位

println("按位与: ${andVal}, 按位或: ${orVal}, 按位异或: ${xorVal}, 左移: ${shiftLeft}, 右移: ${shiftRight}")

输出:

按位与: 8, 按位或: 14, 按位异或: 6, 左移: 4, 右移: 1

4.3 自增和自减操作

Cangjie支持自增（++）和自减（–）作为后缀操作符：

var counter = 5
println(counter++)  // 理想输出 5，然后 counter 变为 6
println(counter--)  // 理想输出 6，然后 counter 变为 5

理想输出:

5
6

实际输出（Cangjie 0.55.3 版本）:

()
()

替代方案：

var counter = 5
println(counter) // 输出 5
counter++
println(counter) // 输出 6
counter--
println(counter) // 输出 5

五、整数的类型转换

Cangjie支持整数类型之间的转换，通常通过 .toInt64()、.toInt32() 等方法进行。

let smallNum: Int32 = 100
let largeNum: Int64 = Int64(smallNum)  // Int32 转 Int64

let bigNum: Int64 = 123456789
let reducedNum: Int32 = Int32(bigNum)  // Int64 转 Int32

println("Int32转Int64: ${largeNum}, Int64转Int32: ${reducedNum}")

输出:

Int32转Int64: 100, Int64转Int32: 123456789

六、整数类型字面量与类型后缀

整数类型字面量可使用后缀指定类型，便于在不同类型的表达式中进行明确的类型转换：

后缀	类型
i8	Int8
i16	Int16
i32	Int32
i64	Int64
u8	UInt8
u16	UInt16
u32	UInt32
u64	UInt64

示例:

let x = 100i8         // Int8 类型
let y = 0x10u64       // UInt64 类型
let z = 0o432i32      // Int32 类型

println("x: ${x}, y: ${y}, z: ${z}")

输出:

x: 100, y: 16, z: 282

七、整数在实际应用中的场景

整数类型适用于计数、循环控制和标识等操作，能够有效处理需要整数量的数据情境。

7.1 计数应用

let items: Int64 = 5
for (i in 1..items) {
    println("Item ${i}")
}

输出:

Item 1
Item 2
Item 3
Item 4

7.2 标识符应用

整数类型也常用于作为标识符，用于唯一识别数据。

class User {
   

 var id: Int64
    var name: String

    init(id: Int64, name: String) {
        this.id = id
        this.name = name
    }
}

let user = User(1, "Alice")
println("User ID: ${user.id}, Name: ${user.name}")

输出: