【003】C++数据类型之整型类型（int）详解

news2024/10/7 16:24:12

C++数据类型之整型变量详解

  • 引言
  • 一、常量和变量
  • 二、整形常量
  • 三、整形变量的定义
  • 四、整型变量的初始化
  • 五、整型变量的声明
    • 5.1、C++ 变量的定义、变量的声明、变量的使用三者的关系
  • 六、键盘（输入设备）给变量赋值
  • 七、案例：键盘获取两个int数值然后求最大值
  • 总结

引言

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一、常量和变量

（1）常量 是在程序运行时不可更改的数据，其值在定义时就已经确定。常量可以分为字面常量和符号常量两种。

  1. 字面常量：字面常量是指在程序中直接使用的常量，如整数、浮点数、字符和字符串等。例如：
int a = 10; // 整数常量
float pi = 3.14; // 浮点数常量
char ch = 'A'; // 字符常量
string str = "Hello World"; // 字符串常量
  1. 符号常量：符号常量是指在程序中使用一个标识符来表示一个常量，这个标识符称为常量名，常量的值保存在内存中，而常量名只是一个代表该值的别名。符号常量通常用宏定义来实现。例如：
#define PI 3.1415926 // 定义符号常量PI
const int Max = 100; // 定义符号常量Max

（2）变量 是程序中会被修改值的数据，其在程序执行过程中值可以改变。变量包括基本类型变量和复合类型变量两种。

  1. 基本类型变量：基本类型变量是指具有简单数据类型（如整数、浮点数、字符等）的变量。例如：
int age = 18; // 整型变量
float weight = 62.5; // 浮点型变量
char sex = 'M'; // 字符型变量
  1. 复合类型变量：复合类型变量是由多个基本类型组成的变量，如数组、结构体、枚举和指针等。例如：
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 数组变量
struct Student{ // 结构体变量
    string name;
    int age;
    float score;
}stu;
enum Day{Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun}; // 枚举类型变量
int *p; // 指针变量

二、整形常量

C++整型常量是指程序中不可改变的整数值。它们可以用多种格式表示，包括二进制、十进制、八进制和十六进制。

以下是几个例子：

  • 十进制常量：123 （以正常数字1~9开头）
  • 八进制常量：0173 （以0开头）
  • 十六进制常量：0x7B （以0x或0X开头）
  • 二进制常量：0b123456 (以0b开头)

C++还支持前缀和后缀来表示整型常量的类型。以下是一些示例：

  • 后缀u表示unsigned类型：123u
  • 后缀l表示long类型：123l
  • 后缀ul表示unsigned long类型：123ul
  • 前缀0b表示二进制常量：0b1101
  • 前缀0表示八进制常量：0173
  • 前缀0x表示十六进制常量：0x7B

在使用整型常量时，如果超出了该类型所能表示的范围，则会出现溢出问题。例如，如果使用8位无符号整型表示256，则其值将为0，因为8位无符号整型的范围是0到255。

注意：
（1）C++不直接支持二进制的输入输出，需要bitset<>()做转换。需要包含头文件#include< bitset >才能使用，语法：

bitset<位数>(数值);
//其中，位数只能是8、16、31、64中的一个。

示例：

cout<<0b00001010<<endl;//结果为83，cout默认是输出十进制。
cout<<bitset<8>(0b00001010)<<endl;// 结果为二进制00001010

（2）std::cout默认是十进制输出，如果需要转换为八进制、十六进制输出需要加上oct、hex。
示例：

cout<<0123<<endl;//结果为83，cout默认是输出十进制。
cout<<oct<<0123<<endl;//结果为八进制的123

cout<<0xab<<endl;//结果为171，cout默认是输出十进制。
cout<<hex<<0xab<<endl;//结果为十六进制的ab

三、整形变量的定义

变量的定义形式：类型名 变量名;
例如：

int data;
// data是变量名，它的类型是int类型，在32为平台占4字节。

C++中整型变量可以通过以下方式定义：

  1. 使用关键字int
int a;
  1. 初始化变量
int b = 10;
  1. 多个变量同时定义并初始化
int c = 5, d = 6, e = 7;
  1. 使用typedef定义类型别名
typedef int myInt;
myInt f = 8;
  1. 使用宏定义
#define MYINT int
MYINT g = 9;

变量名的命名规则：字母、数值、下划线组成，不能由数字开头，不能是关键字，区分大小写。
C++对于名称的长度没有限制，名称中的所有字符都应该有意义，但有些平台有长度限制。
下面的变量命名是错误的：

int 2_num;//错误
int void;//错误

注意事项：

  • 系统会为变量开辟空间，空间大小为该变量类型的大小。
  • 变量名代表空间的内容，对变量名的操作等价于对空间的操作。

四、整型变量的初始化

在变量定义的时候给变量赋值叫初始化。

int a=10;//是初始化
int b;
b=10;//不是初始化，而是赋值。

C++整型变量可以通过以下方式进行初始化：

  1. 直接赋值：使用等号将一个整型常量或者另一个整型变量的值赋给变量。
int a = 10;
  1. 使用构造函数初始化列表：在定义对象时，可以使用构造函数的初始化列表对整型成员进行初始化。类和构造函数会在后面章节讲解，这里先做了解。
class MyClass { public: int num; MyClass() : num(0) {} };
  1. 使用花括号初始化器：在定义变量时，可以使用花括号初始化器对整型变量进行初始化。这种方式适用于C++11及以上版本。
int a{10};

全局变量如果不初始化默认是0，局部变量不初始化内容是不确定的（随机）。变量一般建议初始化为0。

全局变量和局部变量不初始化的示例：

#include <iostream>

using namespace std;

int num;

int main()
{
	int tmp;
	cout<<"tmp = "<<tmp<<endl;
	cout<<"num = "<<num<<endl;
}

输出：

tmp = 298473
num = 0

五、整型变量的声明

变量的使用：

  • 读：取值。
  • 写：赋值。

示例：

int num=0;//定义并初始化
num=100;//写操作

int data=0;//定义并初始化
data=num;//num是读操作，data是写操作
data++;// data=data+1, data先读后写

变量的声明：对变量名以及类型提前说明，不会为该变量开辟空间。
场景：先使用变量，后定义变量，必须事先对该变量进行声明。一般是在全局变量中使用，局部变量不适用。

提前声明，需要添加extern修饰。

示例：

// 提前声明,需要添加extern修饰
extern int data;
void test()
{
	// 先使用
	data=100;
	cout<<data<<endl;
}
// 后定义
int data=100;

int main()
{
	test();
	return 0;
}

变量的声明主要用于多文件编程（或者跨文件编程），使用其他源文件的变量才会去声明，上面是举例讲解什么是先声明后使用，如果是同一个文件完全没必要声明，只要定义就好。

5.1、C++ 变量的定义、变量的声明、变量的使用三者的关系

变量的定义指的是在程序中为一个变量分配内存空间，并且指定其类型和初始值。例如：

int age = 18; // 定义了一个整型变量 age，初始值为 18

变量的声明指的是在程序中声明一个变量的存在，但是不会为该变量分配内存空间，也不会初始化该变量。例如：

extern int age; // 声明了一个整型变量 age

变量的使用指的是在程序中使用已经定义或者声明的变量。例如：

cout << "My age is: " << age << endl; // 使用了之前定义或者声明的 age 变量

这三者之间的关系是：在使用一个变量之前，必须先定义或者声明该变量，否则编译器无法知道该变量的存在。同时，变量的定义一定会包含变量的声明，但是变量的声明并不一定会包含变量的定义。

六、键盘（输入设备）给变量赋值

在这里插入图片描述
使用关键字cin给变量获取键输入，cin代表输入设备。

int data=0;
cin>>data;

同时给多个变量获取键输入，每个变量的值以空格隔开。

int num;
int data;
cin>>num>>data;
cout<<"num = "<<num<<", data = "<<data<<endl;

输入：

100 200

cin可以自动跳过空格和回车（不管有多少个都会跳过），但是不能跳过其他符号。
比如，下面的输入：

100:200

输出是：

num=100, data=0

遇到不是int类型的符号则停止。

七、案例：键盘获取两个int数值然后求最大值

#include <iostream>
using namespace std;

int num;

int main()
{
	int num1=0;
	int num2 = 0;
	cout << "请输入两个int数值：";
	cin >> num1 >> num2;
	if (num1 > num2)
	{
		cout << "最大值为：" << num1 << endl;
	}
	else
	{
		cout << "最大值为：" << num2 << endl;
	}
	getchar();
	return 0;
}

输入输出：
在这里插入图片描述

总结

C++整型变量是一种用来存储整数值的数据类型。它们可以存储不同大小和范围的整数值，从最小的-2147483648到最大的2147483647。以下是一些常见的C++整数变量类型：

  1. int：这是C++中最常见的整数变量类型，其大小为4个字节，范围为-2147483648到2147483647。

  2. short：这是一个较小的整数变量类型，其大小为2个字节，范围为-32768到32767。

  3. long：这是一个较大的整数变量类型，其大小为4个字节或8个字节（取决于编译器），范围为-2147483648到2147483647或-9223372036854775808到9223372036854775807。

  4. unsigned：这是一个无符号整数变量类型，其范围从0到4294967295，它可以与其他整数变量类型配合使用。

  5. long long：这是一个非常大的整数变量类型，其大小为8个字节，范围为-9223372036854775808到9223372036854775807

除此之外，还有一些其他的整数变量类型，如char、signed char、unsigned char等，它们一般用于存储字符或字节数据。在使用整数变量类型时，需要根据实际需求选择合适的类型，以免出现数据溢出或不必要的资源浪费。

在这里插入图片描述

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