C++入门详解2：数据类型、运算符与表达式

核心用于存储简单数据，包括：

整型：int（基本整型）、short（短整型）、long（长整型）

字符型：char（普通字符型）、unsigned char（无符号字符型）

实型（浮点型）：float（单精度）、double（双精度）、long double（长双精度）

布尔型：bool（取值true/false）

无值型：void（多用于函数返回值）

1.2 非基本数据类型

由基本类型组合或扩展而来，包括：

数组：type[]（如int arr[5]）

指针：type*（如char* p）

引用：type&（如int& ref = a）

类与结构体：class、struct

联合：union

枚举：enum

二、常量与变量

2.1 常量

程序运行中值不可改变的量，分为两类：

字面常量 ：直接书写的常量值，如整型100、实型3.14、字符型'a'、字符串"hello"

符号常量 ：用标识符替代常量，通过#define定义，格式：#define 标识符常量

示例代码：符号常量的使用
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

#define PRICE 30  // 定义符号常量PRICE代表30

int main() {
    int num = 10, total;
    total = num * PRICE;  // 等价于10*30
    cout << "total=" << total << endl;  // 运行结果：total=300
    // PRICE=40; 错误：符号常量不能赋值修改
    return 0;
}

2.2 变量

程序运行中值可改变的量，本质是内存中的存储单元，通过标识符（变量名）访问。

2.2.1 变量定义规则

格式：类型符标识符（如int a; char c; float x;）

命名规范：仅由字母、数字、下划线组成，首字符必须是字母或下划线（如sum、_total、student_name合法；M.D.John、3D64非法）

注意事项：区分大小写（A和a是不同变量），建议"见名知意"，需先定义后使用

2.2.3 变量赋初值

支持定义时直接初始化，示例：

cpp 复制代码

int a = 3;          // 整型变量a初值3
float f = 3.56;     // 浮点型变量f初值3.56
char c = 'a';       // 字符变量c初值'a'
int x, y, z = 5;    // 仅z初始化，x、y未初始化
int m = 3, n = 3;   // m、n初值均为3（不可写int m=n=3;）

三、整型数据

3.1 整型常量的表示形式

十进制：直接书写（如123、-456）

八进制：以0开头（如0123等价于十进制83）

十六进制：以0x开头（如0x123等价于十进制291）

3.2 整型变量分类

按符号和长度分为6类（Visual C++ 6.0环境）：

类型字节数数值范围

[signed] int 4 -2147483648~2147483647

unsigned int 4 0~4294967295

[signed] short [int] 2 -32768~32767

unsigned short [int] 2 0~65535

[signed] long [int] 4 -2147483648~2147483647

unsigned long [int] 4 0~4294967295

类型	字节数	数值范围
[signed] int	4	-2147483648~2147483647
unsigned int	4	0~4294967295
[signed] short [int]	2	-32768~32767
unsigned short [int]	2	0~65535
[signed] long [int]	4	-2147483648~2147483647
unsigned long [int]	4	0~4294967295

3.2.1 关键特性

内存中以补码存储，有符号变量最高位为符号位（0正1负）

可能发生溢出：超出范围时数值循环（如短整型32767+1=-32768）

示例代码：整型溢出
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    short a = 32767;  // 短整型最大值
    short b = a + 1;  // 溢出
    cout << a << "," << b << endl;  // 运行结果：32767,-32768
    return 0;
}

四、浮点型数据

用于存储小数或大范围整数，分为单精度（float）、双精度（double）、长双精度（long double）。

4.1 浮点型常量表示

小数形式：如0.123、3.14

指数形式：如3e-3（等价于0.003），要求e前后必须有数字，指数为整数

规范化指数形式：e前的小数部分需保留1位非零数字（如1.23456e2）

4.2 浮点型变量特性

float：4字节，7位有效数字，范围3.4e-38~3.4e+38

double：8字节，15~16位有效数字，范围1.7e-308~1.7e+308（默认浮点型常量为double）

存在舍入误差：超出有效数字的部分会被舍弃

示例代码：浮点型舍入误差
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    float a = 123456.789e5;
    float b = a + 20;
    cout << "a=" << a << ", b=" << b << endl;  // 运行结果：a=12345678848.000000, b=12345678868.000000
    return 0;
}

五、字符型数据

5.1 字符常量

普通字符：单引号包裹（如'a'、'*'）

转义字符：以\开头，表示特殊功能（如\n换行、\t制表位、\101八进制ASCII码对应'A'）

示例代码：转义字符使用
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << " ab c\t de\rf\tg\n";  // \t制表位、\r回车、\n换行
    cout << "h\ti\b\bj k";         // \b退格
    return 0;
}
// 运行结果：
// f ab c gde
// h j k

5.2 字符变量与字符串常量

字符变量：char类型，占1字节，存储字符的ASCII码，可与整型互通

字符串常量：双引号包裹（如"abc"），末尾隐含\0作为结束标志（"a"占2字节，'a'占1字节）

示例代码：字符与整型互通
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 'A';    // 'A'的ASCII码为65
    char b = 32;    // 32是空格的ASCII码
    char c = a + b; // 65+32=97，对应'a'
    cout << (int)c << endl;  // 输出97（整型形式）
    cout << c << endl;       // 输出'a'（字符形式）
    return 0;
}

六、运算符与表达式

6.1 算术运算符

基本运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（取余）

注意：整数除法舍弃小数（5/3=1），%仅支持整型（符号由被除数决定，如-7%4=-3）

6.2 强制类型转换

格式：(目标类型)表达式，仅临时转换值，不改变原变量类型

示例代码：强制类型转换
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    float x = 3.6;
    int i = (int)x;  // 临时转换x的值为3，x本身仍为3.6
    cout << "x=" << x << ", i=" << i << endl;  // 运行结果：x=3.6, i=3
    return 0;
}

6.3 自增自减运算符

++i/--i：先增减1，再使用值

i++/i--：先使用值，再增减1

示例代码：自增运算符区别
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 0, j;
    j = i++;  // 先赋值j=0，再i=1
    cout << i << " " << j << endl;  // 输出1 0
    i = 0;
    j = ++i;  // 先i=1，再赋值j=1
    cout << i << " " << j << endl;  // 输出1 1
    return 0;
}

6.4 逗号运算符

格式：表达式1, 表达式2, ..., 表达式n

求值顺序：从左到右，整个表达式的值为最后一个表达式的值

示例代码：逗号表达式
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 2, b = 4, c = 6, x, y;
    y = (x = a + b, b + c);  // x=6，y=10
    cout << "y=" << y << ", x=" << x << endl;  // 运行结果：y=10, x=6
    return 0;
}

6.5 混合运算类型转换

不同类型数据混合运算时，按"低级别→高级别"自动转换：

char/short → int → unsigned → long → float → double

七、总结

本章核心是掌握"数据如何描述"和"数据如何操作"：数据类型决定了数据的存储方式和范围，常量与变量是数据的载体，运算符与表达式实现了数据的计算逻辑。学习时需重点关注：

变量命名规范和初始化要求

整型溢出、浮点型舍入误差等边界问题

字符与整型的互通性、字符串与字符的区别

运算符优先级（先乘除后加减）和结合性（多数自左至右）

建议结合示例代码反复练习，重点掌握符号常量、转义字符、自增自减、强制类型转换的使用场景，为后续循环、分支等语法学习打下基础。