第二章 变量和基本类型学习笔记（第一遍阅读）

第二章 变量和基本类型学习笔记（第一遍阅读）

C++语言提供了一套基础内置类型，分为非常量和常量；

C++语言可以定义复合类型（指针、引用等）；

C++语言还允许用户自定义类型（类）；

C++库通过类提供了一套高级抽象类型（输入输出、String）；

基本内置类型

算数类型（arithmetic type）和空类型（void）

算数类型：

bool
char      % 8位
wchar_t   % 宽字符 16位
char16_t  % Unicode字符 16位
char32_t  % Unicode字符 32位
short     %16位
int       %16位
long      %32位
long long %64位
float
double
long double

整形

表示整数、字符和布尔值的算术类型。

bool型 false/true;字符型有两种，char和wchar_t，wchar_t用于扩展字符集。

除bool类型外，其他整形可以是有符号（signed）也可以是无符号（unsigned）。int、short、long默认是signed，除非指定为unsigned。

char有三种不同的类型：char、signed char、unsigned char。

当使用char时，由编译器决定使用哪种表示方式来表示a（signed char或unsigned char）。

浮点型

通常float（单精度）用一个字（32位）表示，double用两个字（64位）表示，long double用三个或四个字（96或128位）表示。类型的取值范围决定了浮点数的有效数字位数。

实际应用中类型选择建议：明确知晓数值不为负，选择无符号类型；使用int进行整数运算，超出范围用long long；执行浮点运算选用double。

变量

对C++程序员来说，变量和对象一般可以互换使用。

变量定义： 类型说明符+变量名

初始化：当对象在创建是获得了一个特定的值，这个对象被初始化，初始化不同于赋值。

声明和定义：

包含了显示初始化的声明即为定义。

extern int i;%声明i而不定义i
int i; %声明并定义i
extern int i=0; %定义

如果要在多个文件中使用同一个变量，就必须将声明和定义分离。变量的定义必须出现且只能出现在一个文件中，其他用到该变量的文件必须对其声明但不能重复定义。

复合类型

引用 “左值引用”

引用相当于为对象的别名，&d，d为声明得变量名。

引用必须初始化，当定义引用时，程序会把引用和变量的初始值绑定在一起。

引用本身不是一个对象，所以不能定义引用的引用。

指针

指针是指向另一种类型的复合类型。

指针本身是一个对象，允许复制和拷贝。

指针无须在定义时赋初值。

建议初始化所有指针，使用未经初始化的指针是引发运行时错误的一大原因。

指针定义和利用指针访问对象：

int ival=2；
int *p=&ival; % &取地址符
int *p=0; %*解引用符
cout<<ival;

空指针：

int *p1=NULL;
int *p2=nullptr;
int *p3=0;

void指针，一种特殊的指针，可以存放任意对象的地址。

指向指针的指针：

int ival=2;
int *p1=&ival;
int **p2=&p1;% **表示指向指针的指针

指向指针的引用：

int ival=2;
int *p;
int *&r=p;    %r是一个对指针*p的引用
r=&ival;
*r=0;         %解引用r 解引用*p，得到ival

const限定符

const限定符可以对变量的类型加以限定

const int bufSize=512；

const对象一旦创建后其值就不能再改变，所以const对象必须初始化。

默认状态下，const对象尽在文件内有效，如果想在多个文件内共享const对象，必须在变量的定义之前加extern关键字。

常量的引用，是对const的引用，不能用作修改它所绑定的对象。

const int c=1024;
const int &r=c;
r=42;            %错误 r绑定的对象是const不能修改值
int &r1=c;       %错误 r1不是const

对const的引用可能引用一个非const的对象

int i=2；
int &r1=i;
const &r2=i; %r2也可绑定对象i，但不允许通过r2修改i的值
r1=0;
r2=0; %错误

const指针，允许把指针本身定为常量，常量指针必须出初始化，而且一旦初始化后，指针值（地址值）就不允许改变。

int e=2;
int *const cur=&e； %cur一直指向e
const double p=3；
const double *p1=&p；%p1是一个指向常量对象的常量指针
p1=0; %错误
*cur=0;%正确 e=0

顶层const:指针本身是const

底层const：指针所指的对象是个const

常量表达式：是指值不会改变，在编译过程就能得到计算结果的表达式。将变量声明为constexpr类型可以由编译器验证变量的值是否是一个常量表达式。

在constexpr声明中如果定义了一个指针，限定符constexpr仅对指针有效，对其所指的对象无效。

const int *p=nullptr;%p是一个常量指针
constexpr int *q=nullptr; %q是一个指向常量的指针

处理类型

类型别名

类型别名与类型的名字等价，只要是类型的名字能出现的地方，就能使用类型别名。

两种方法可用于定义类型别名。

传统方法

typedef double wages;%wages 是 double的同义词
typedef wages base, *p;%base是double的同义词，p是double*的同义词

新标准 别名声明

using SI=sales_item

auto类型说明符

C++11新标准引入了auto类型说明符，用它就能让编译器替我们去分析表达是所属的类型。

auto item=val1+val2；

auto 一般会忽略掉顶层 const，同时底层 const 则会保留下来：

const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci; % b 是一个整数（ci 的顶层 const 特性被忽略掉了）

auto c = cr; %c 是一个整数
auto d = &i; % d 是一个整型指针
auto e = &ci;% e 是一个指向整数常量的指针（对常量对象取地址是一种底层 const ）

如果希望推断出的 auto 类型是一个顶层 const，需要明确指出：

const auto f = ci; %ci 的推演类型是 int, f 是 const int

将引用的类型设为 auto，此时原来的初始化规则仍然适用：

auto &g = ci;  // g  是一个整型常量引用，绑定到 ci
auto &h = 42;  // 错误，不能为非常量引用绑定字面值
const auto &j = 42;  // 正确，可以为常量引用绑定字面值

decltype类型指示符

decltype的作用是选择并返回操作数的数据类型，但并不实际计算表达式的值。

如果使用的表达式是一个变量，则 decltype 返回该变量的类型（包括顶层 const 和引用在内）：

const int ci = 0, &cj = ci;
decltype(ci) x = 0; %x 的类型是 const int
decltype(cj) y = x; %y 的类型是 const int&，y 绑定到变量 x
decltype(cj) z; % 错误，z 是一个引用，必须初始化

decltype 的表达式如果是加上了括号的变量，结果将是引用。

decltype((i)) d; % 错误，d 是 int&，必须初始化
decltype(i) e; % 正确，e 是一个未初始化的 int

切记：decltype((variable))（双层括号）的结果永远是引用，而 decltype(variable)结果只有当 variable 本身就是一个引用时才是引用。