二、基本数据类型和表达式

2.1数据类型

数据类型	占用字节数	取值范围
`bool`	1	`true` 或 `false`
`char`	1	-128 到 127 或 0 到 255 （取决于是否带符号）
`unsigned char`	1	0 到 255
`short`	2	-32,768 到 32,767
`unsigned short`	2	0 到 65,535
`int`	4	-2,147,483,648 到 2,147,483,647
`unsigned int`	4	0 到 4,294,967,295
`long`	4	-2,147,483,648 到 2,147,483,647
`unsigned long`	4	0 到 4,294,967,295
`long long`	8	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
`unsigned long long`	8	0 到 18,446,744,073,709,551,615
`float`	4	大约 1.17549e-38 到 3.40282e+38
`double`	8	大约 2.22507e-308 到 1.79769e+308
`long double`	8 或更多	大约 2.22507e-308 到 1.79769e+308

请注意，占用字节数和取值范围是一般情况下的默认值，实际上可能会因平台和编译器的差异而有所变化。

字符串string：由于string在c++中属于类类型，不是基本数据类型，类不能计算其在内存中所占大小，非要用sizeof(string)来算的话，一般算出来的结果是 sizeof(string)=4byte，如果string字符串内容很多，很明显就不是其真实大小，string类里面有计算其字节大小的函数如：size(),length()。

注：如何区分和使用这两个浮点类型呢，首先float和double的精度不同， float保留到小数点后面7位，而double保留到小数点后面16位，float能保证6 位有效数字，而double能保证15位有效数字，如果在不追求精度的的情况下当然用 float比较好，节省内存，如果需要很高的精度的情况下，最好还是用 double，平时我们定义浮点型变量一般都用double，毕竟精度高，一般精度的损失是不能忽略的。

2.2常量和变量

常量

直接常量：直接表示的常量；如30，30.0
符号常量：用符号表示的常量

定义符号常量的方法：

使用编译预处理指令
使用C++的常量说明符const
```
#define PI 3.14159
const double r=2.5
```

注：符号常量必须先定义后引用，并且符号常量在程序中只能引用，不能改变其值。

变量

程序执行过程中，值可以改变的量就叫做变量，由用户指定数据类型并命名。

标识符：用来标识变量名、函数名、数组名、用户自定义类型名等名称的字符称为标识符。

标识符是由字母、数字、下划线 "_" 组成，第一个字符不能是数字字符；同时区分大小写。

C++语法中用到的单词或字符称为关键字（Keyword）或保留字不可以作为标识符。

变量的定义与赋值

定义格式

类型说明符 变量名1 变量名2 ......;
int i, j, k;
float x, y , z;
double weight;

变量赋初值

首次使用变量时，变量必须有一个确定值。

变量说明时直接赋初值

int i=1, j=2, k=3;
float x=12.3;
char c='A';
float x(12.3);

使用赋值语句赋初值

float x;
x = 12.3;

2.3整型数据

整型常量

十进制整数。123、-10
八进制整数。0~7组成，以0开头，012、052
十六进制整数。0x开头，0x123、0xAB

长整型常数：以L或l结尾；无符号整型常数：以U或u结尾。

整型变量

在C++中，可以使用不同的方式定义整型变量，具体取决于变量的需求和表示范围。以下是常见的整型变量定义方式及其表示范围：

int：使用关键字int定义整型变量。通常表示范围为-2,147,483,648至2,147,483,647，取决于编译器和平台。
unsigned int：使用无符号关键字unsigned修饰int定义无符号整型变量。通常表示范围为0至4,294,967,295。
short：使用关键字short定义短整型变量。通常表示范围为-32,768至32,767。
unsigned short：使用无符号关键字unsigned修饰short定义无符号短整型变量。通常表示范围为0至65,535。
long：使用关键字long定义长整型变量。通常表示范围为-2,147,483,648至2,147,483,647，取决于编译器和平台。
unsigned long：使用无符号关键字unsigned修饰long定义无符号长整型变量。通常表示范围为0至4,294,967,295。
long long：使用关键字long long定义长长整型变量。通常表示范围为-9,223,372,036,854,775,808至9,223,372,036,854,775,807，取决于编译器和平台。
unsigned long long：使用无符号关键字unsigned修饰long long定义无符号长长整型变量。通常表示范围为0至18,446,744,073,709,551,615。

2.4浮点型数据

浮点型常量

十进制小数形式（必须有小数点）：0.12、.12、12.
指数形式(科学表示法)：基数10用字母E或e表示。

实数常量后面加上f或F表示float型数，加上l或L表示long double型数

浮点型变量

在C++中，可以使用不同的方式定义浮点型变量，具体取决于变量的需求和表示范围。以下是常见的浮点型变量定义方式及其表示范围：

float：使用关键字float定义单精度浮点型变量。通常表示范围为1.2e-38到3.4e38，但精确范围和精度会因编译器和平台而有所不同。
double：使用关键字double定义双精度浮点型变量。通常表示范围为2.3e-308到1.7e308，同样精确范围和精度会因编译器和平台而有所不同。
long double：使用关键字long double定义扩展精度浮点型变量。它比double的表示范围更大，通常为3.4e-4932到1.1e4932，但一样会因编译器和平台而有所不同。

请注意，浮点数的表示范围和精度是有限的，取决于计算机的硬件和C++实现。特别是在进行浮点数计算时，可能存在舍入误差和精度损失的问题。为了避免这些问题，建议在比较浮点数时使用适当的容差或浮点数比较函数。

另外，C++还提供了一些数学库（如<cmath>）来进行数值计算和处理浮点数。通过使用这些库中的函数，您可以执行各种数学操作，如四舍五入、取整、开方、对数等，以及处理浮点数的特殊需求。

2.5字符型数据

字符型常量：ASCII码（32个控制码96个符号）用7为2进制表示一个字母或字符信息。在计算机中存储单位为字节，所以最高位补0，组成8位2进制数。

C++转义字符及其含义：

\\：反斜杠
\'：单引号
\"：双引号
\?：问号
\a：响铃（警报）
\b：退格
\f：换页
\n：换行
\r：回车
\t：水平制表符
\v：垂直制表符
\0：空字符
\nnn：八进制表示的字符（n代表一个八进制数字）

字符型变量

定义好字符型变量再对其进行赋值

char str;
str='A';
str='\101';   //八进制转义字符
str='\x41' ;  //十六进制转义字符
str=65;       //十进制整数
str=0101;     //八进制整数
str=0x41;     //十六进制整数

大写字母转换为小写字母：

#include <iostream>
using namespce std;
int main() {
 char c1, c2;
 c1='B';
 c2=c1+32;
 cout<<c1<<'\t'<<c2<<'\n';
 return 0;
 }

字符串常量

字符串结束标志'\0'是编译系统自动加到字符串后面。双引号括起来的序列，后面就会有一个字节的字符'\0'。例如字符串"a"和字符'a'

2.6类型转换

不同数据类型间的混合算数运算

char——>int和float——>double是运算中一定要进行的转换。

C++规定有符号类型和无符号类型运算结果为无符号类型。

赋值时的类型转换

赋值运算符（=）左右两边的变量类型不一致但类型兼容时，系统自动进行类型转换，规则如下：

实型数（float、double）赋整型（int）变量时，去掉小数部分仅取整数部分赋给整型变量。若超过取值范围则赋值结果错误。
整型数（int）赋给实型数(float、double)时，将整型数变换为实型数，再赋给实型数。
少字节整型数据（short）赋给多字节整型变量（int、long），少字节整型数据放到多字节整型数据的低位字节，高位字节拓展为数据的符号位。称为“符号拓展”。
多位字节数据赋值给少位字节数据，多位字节低位一一赋值高位字节舍去。
字符型数据（char）赋给整型变量（int）时有两种情况：（1）无符号字符类型数据（unsigned char），将其放到整型变量（int）的低字节；（2）有符号字节类型数据（char），将其放到整型变量的（int）的低字节，高字节拓展为符号位。
无符号整型（unsigned int）或长整型（unsigned long）赋值给整型变量（int）时，若不超出int的取值范围，不会产生任何问题。

强制类型转换

(类型名)(表达式)

(double)a;     //a转换成double类型
(int)(3.5+x);  //表达式的值转换成int类型

2.7运算符与表达式

C++算数运算符

运算符	说明	优先级
*，/，%	乘法、除法、取模	高
+, -	加法、减法	低

C++关系运算符

运算符	说明	优先级
==	等于	相同（低）
!=	不等于	相同（低）
>	大于	相同（高）
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于

C++逻辑运算符

逻辑与（&&）：当所有操作数都为true时，逻辑与运算结果为true；只要有一个操作数为false，逻辑与运算结果为false。
逻辑或（||）：只要有一个操作数为true，逻辑或运算结果为true；所有操作数都为false时，逻辑或运算结果为false。
逻辑非（!）：对单个操作数进行取反运算，如果操作数为true，则逻辑非运算结果为false；如果操作数为false，则逻辑非运算结果为true。

逻辑运算符的优先级关系为逻辑非（最高优先级） > 逻辑与 > 逻辑或（最低优先级）。

复合赋值运算符

格式：

变量双目运算符=表达式

等同于：

变量 =变量双目运算符表达式

自增运算符与自减运算符

1.自增运算符（++）使变量的值增1，两种使用方法：

前置。++i; 先执行i=i+1，再使用i的值
后置。i++;先使用i的值，再执行i=i+1

2.自减运算符（--）使变量的值减1，两种使用方法：

前置。--i; 先执行i=i-1，再使用i的值
后置。i--;先使用i的值，再执行i=i-1

sizeof运算符及表达式：

格式：sizeof(类型) 或 sizeof(变量)

用于计算某一操作数类型或变量的字节数

sizeof(int);
double x;
sizeof (x);

2.8简单的输入输出语句

使用C++的输入/输出流时，必须在程序开头用编译预处理指令

#include <iostream>

十进制整数、实数、与字符数据的输入

cin>>变量名1>>变量名2>>......>>变量名n;

输入项多余一个时，应用空格和回车将输入项分隔。

输入项结束：

最后一个输入项后输入空格、回车、制表键(Tab)；
遇到非法输入。

cin语句过滤空格和回车；若要输入空格和回车，使用cin.get函数，格式如下：

cin.get(字符型变量); 或字符型变量=cin.get();

十六进制或八进制数据的输入

hex	十六进制
oct	八进制
dec	十进制

int a,b,c;
cin>>hex>>a;
cin>>oct>>b;
cin>>dec>>c;

注意：

八进制或十六进制的输入，只适用于整型变量，不适用于字符型、实型变量。
cin中指明数制后，其指明数制一直有效持续到新的cin指明另一个数制。
输入的格式、个数、类型必须与cin语句中的一一对应，否则对当前输入错误，后续输入也错误

数据输出

使用cout语句：

cout<<表达式1<<表达式2<<......<<表达式n;

其中若用了双引号(" ")，双引号内的内容原样输出，C++中输出数值的有效数位默认6位。

控制符	功能
dec	十进制显示（默认）
hex	十六进制显示
oct	八进制显示
setprecision(n)	浮点数时显示有效的n位数
setw(n)	输出项宽度位n列(默认右对齐)
setiosflags(ios::fixed)	设置浮点数以固定小数位数显示
setiosflags(ios::scientific)	设置浮点数以指数形式显示
setiosflags(ios::left)	输出数据左对齐
setiosflags(ios::right)	输出数据右对齐