C++Primer(5th) Notes - 2.1 基本内置类型

• 2.1.1 算术类型(arithmetic type)
  • 【1】算术类型的分类
  • 【2】算术类型的尺寸
  • 【3】带/无符号类型
  • 【4】如何选择类型
• 2.1.2 类型转换
  • 【1】六种类型转换的情况
  • 【2】含有无符号类型的表达式
• 2.1.3 字面值常量(literal)
  • 【1】整型、浮点型、字符、字符串、布尔、指针字面值
  • 【2】转义序列
  • 【3】指定字面值的类型

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2.1 基本内置类型

基本内置类型包括 算术类型 和 空类型 。

2.1.1 算术类型(arithmetic type)

算术类型的分类

$$\text{内置类型}\{\begin{array}{l}\text{算术类型}\{\begin{array}{l}\text{整型}\{\begin{array}{l}\text{布尔值: }bool\\ \text{字符型: }char,wchar\_t,char16\_t,char32\_t\\ \text{整型数: }short,int,long,longlong\end{array}\\ \text{浮点型: }float,double,longdouble\end{array}\\ \text{空类型}\left(void\right)\end{array}$$

算术类型的尺寸

算术类型的尺寸在不同机器上有所差距，下表列出 C++ 标准规定的尺寸的最小值。

注意：

1. 一个 char 大小和一个机器字节一样。
2. C++规定，一个 int 至少和一个 short 一样大，一个 long 至少和一个 int 一样大，一个 long long 至少和一个 long 一样大。
3. 通常，float 为32位， double 为64位， long double 为96位或128位。类型 float 和 double 分别有7和16个有效位。

带/无符号类型

1. int, short, long, long long 都是带符号的，在他们前面加上 unsigned 就可以得到无符号类型。
   注意：类型 unsigned int 可以缩写为 unsigned 。
2. 字符型分为三种：char, signed char, unsigned char。因为类型 char 是无符号还是带符号的，对于不同编译器来说，是不同的。
   注意：如果你需要一个不大的整数进行运算（算术表达式），明确指定它是 signed char 或者 unsigned char 。

如何选择类型

1. 明确知道数值不可能为负时，选无符号类型。
2. 使用 int 进行整数运算。
3. 在算术表达式中，不要使用 char 或 bool 。如果你需要一个不大的整数进行运算（算术表达式），明确指定它是 signed char 或者 unsigned char 。
4. 执行浮点数运算选用 double 。因为 float 精度不够且两者计算代价相差无几。

2.1.2 类型转换

六种类型转换的情况

1. 非布尔->布尔：值为 0 则转换为 false ，否则为 true 。
2. 布尔->非布尔：值为 flase 则转换为 0 ，值为 true 则为 1 。
3. 浮点数->整数：去掉小数，只取整数部分。
4. 整数->浮点数：小数部分记为 0 。若整数超过了浮点数的容量，精度可能会损失。
5. 当赋给 无符号类型 一个超出它范围的数，结果是该数对 无符号类型表示数值总数 取模后的余数。例如：unsigned char c = -1 ，实际结果是对256取模后的余数，即255。
6. 当赋给 带符号类型 一个超出它范围的数，结果是未定义的。程序可能继续工作、可能崩溃，也可能产生垃圾数据。
   例如：用 g++ 运行 int b = INT_MAX + 1; , 输出 b = INT_MIN = -2147483648。这意味着在某些编译器下，含有无法预知的行为的程序也能正确执行。

含有无符号类型的表达式

当一个表达式既有无符号数，又有 int 值时，那个 int 值就会转换成无符号数。
把负值转化成无符号数，相当于给一个无符号数赋一个负值，参考上述 5。

例1：

unsigned u = 10;
int i = -42;
cout << u + i << endl;

假设 int 为32位，输出 $2^{32}-42+10=4294967264$ 。

例2：

unsigned u = 1;
int i = -1;
cout << u * i << endl;

假设 int 为32位，输出 $(2^{32}-1)\times 1=4294967295$ 。

2.1.3 字面值常量(literal)

形如 -42 的值被称作 字面值常量 。

整型、浮点型、字符、字符串、布尔、指针字面值

整型字面值可以写作十进制数、八进制数、十六进制数。默认情况下，十进制字面值是带符号数，八进制和十六进制字面值即可能是带符号，也可能是无符号的。

十进制字面值是 int, long, long long 中，最小的那个，前提是能容纳下当前的值。
八进制和十六进制字面值是 int, long, long long, unsigned int, unsigned long, unsigned long long 中，最小的那个，前提是能容纳下当前的值。
若最大的数据类型都放不下，将产生错误。

注意： 类型 short 没有对应的字面值。

默认的，浮点数字面值是一个 double 类型。浮点数字面值表现为一个小数或者科学计数法。
3.14159 ; 2.14159E0 ; 0. ; 0e0 ; .001 。

由单引号括起来的一个字符成为 char 型字面值，双引号括起来的零个或多个字符则是字符串字面值。

true 和 false 是布尔类型的字面值。

nullptr 是指针字面值。

转义序列

• 不可打印字符：退格等控制字符
• 特殊含义的字符：单双引号、问号、反斜线等

C++规定的转义序列：
n ta v b " \ ? ' r f

泛华的转义序列，形式是 x 后跟1个或多个十六进制数，或者 后跟着1个、2个、3个八进制数。
例如：7(响铃) 12(换行) 40(空格) x4d(字符M)

若反斜线 后跟的八进制数超过三个，只有前3个构成转义序列。
例如：1234，表示八进制数 123 对应的字符和数字 4 。
x 则会用到后面跟的所有数，不过大多数机器 char 只有8位，x 也不会跟着很多数，超过可能会报错。

指定字面值的类型

字符和字符串字面值：

整型字面值：

浮点型字面值：

注意：

1. 对于一个整型字面值来说，我们指定的是最小匹配类型，依据当前值选择最小的尺寸。
2. 我们还行组合后缀使用，例如 UL 为后缀，将根据具体数值选取 unsigned long 还是 unsigned long long。

最后

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