C++數(shù)據(jù)類型
計算機(jī)處理的對象是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是以某種特定的形式存在的（例如整數(shù)、浮點數(shù)、字符等形式）。不同的數(shù)據(jù)之間往往還存在某些聯(lián)系（例如由若干個整數(shù)組成一個整數(shù)數(shù)組）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)的組織形式。例如，數(shù)組就是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。不同的計算機(jī)語言所允許使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不同的。處理同一類問題，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，算法也會不同。例如，對10個整數(shù)排序和對包含10個元素的整型數(shù)組排序的算法是不同的。

C++的數(shù)據(jù)包括常量與變量，常量與變量都具有類型。由以上這些數(shù)據(jù)類型還可以構(gòu)成更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如利用指針和結(jié)構(gòu)體類型可以構(gòu)成表、樹、棧等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

C++并沒有統(tǒng)一規(guī)定各類數(shù)據(jù)的精度、數(shù)值范圍和在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)，各C++編譯系統(tǒng)根據(jù)自己的情況作出安排。表2.1列出了Visual C++數(shù)值型和字符型數(shù)據(jù)的情況。

幾點說明：
1) 整型數(shù)據(jù)分為長整型(long int)、一般整型(int)和短整型(short int)。在int前面加long和short分別表示長整型和短整型。

2) 整型數(shù)據(jù)的存儲方式為按二進(jìn)制數(shù)形式存儲，例如十進(jìn)制整數(shù)85的二進(jìn)制形式為1010101，則在內(nèi)存中的存儲形式如下圖所示。

3) 在整型符號int和字符型符號char的前面，可以加修飾符signed（表示“有符號”）或unsigned（表示“無符號”）。如果指定為signed，則數(shù)值以補(bǔ)碼形式存放，存儲單元中的最高位(bit)用來表示數(shù)值的符號。如果指定為unsigned，則數(shù)值沒有符號，全部二進(jìn)制位都用來表示數(shù)值本身。例如短整型數(shù)據(jù)占兩個字節(jié) ，

有符號時，能存儲的最大值為215-1，即32767，最小值為-32768。無符號時，能存儲的最大值為216-1，即65535，最小值為0。有些數(shù)據(jù)是沒有負(fù)值的，可以使用unsigned，它存儲正數(shù)的范圍比用signed時要大一倍。

4) 浮點型(又稱實型)數(shù)據(jù)分為單精度(float)、雙精度(double)和長雙精度(long double)3種，在Visual C++ 6.0中，對float提供6位有效數(shù)字，對double提供15位有效數(shù)字，并且float和double的數(shù)值范圍不同。對float分配4個字節(jié)，對double和long double分配8個字節(jié)。

5) 表中類型標(biāo)識符一欄中，方括號[ ]包含的部分可以省寫，如short和short int等效，unsigned int和unsigned等效。

常量的值是不能改變的，一般從其字面形式即可判別是否為常量。常量包括兩大類，即數(shù)值型常量(即常數(shù))和字符型常量。如12, 0, -3為整型常量，4.6, -1.23為實型常量，包含在兩個單撇號之間的字符為字符常量，如′a′, ′x′。這種從字面形式即可識別的常量稱為“字面常量”或“直接常量”。

C++常量(C++數(shù)值常量、字符串常量、符號常量)
數(shù)值常量

數(shù)值常量就是通常所說的常數(shù)。在C++中，數(shù)值常量是區(qū)分類型的，從字面形式即可識別其類型。

整型常量（整數(shù)）的類型
在上一節(jié)中已知道：整型數(shù)據(jù)可分為int, short int,long int以及unsigned int, unsigned short, unsigned long等類別。整型常量也分為以上類別。為什么將數(shù)值常量區(qū)分為不同的類別呢？因為在進(jìn)行賦值或函數(shù)的參數(shù)虛實結(jié)合時要求數(shù)據(jù)類型匹配。

那么，一個整型常量怎樣從字面上區(qū)分為以上的類別呢？
一個整數(shù)，如果其值在-32768~+32767范圍內(nèi)，認(rèn)為它是short int型，它可以賦值給short int型?int型和long int型變量。
一個整數(shù)，如果其值超過了上述范圍，而在-2147483648~+2147483647范圍內(nèi)，則認(rèn)為它是long int型，可以將它賦值給一個int或long int型變量。
如果某一計算機(jī)系統(tǒng)的C++版本（例如Visual C++）確定int與long int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)的長度相同，則它們能夠表示的數(shù)值的范圍相同。因此，一個int型的常量也同時是一個long int型常量，可以賦給int型或long int型變量。
常量無unsigned型。但一個非負(fù)值的整數(shù)可以賦值給unsigned整型變量，只要它的范圍不超過變量的取值范圍即可。

一個整型常量可以用3種不同的方式表示：
十進(jìn)制整數(shù)。如1357, -432, 0等。在一個整型常量后面加一個字母l或L，則認(rèn)為是long int型常量。例如123L, 421L, 0L等，這往往用于函數(shù)調(diào)用中。如果函數(shù)的形參為long int，則要求實參也為long int型，此時用123作實參不行，而要用123L作實參。
八進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個數(shù)字0，就表示這是以八進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如020表示這是八進(jìn)制數(shù)20，即(20)8，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)16。
十六進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個數(shù)字0和一個英文字母X（或x），就表示這是以十六進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如0X20表示這是十六進(jìn)制數(shù)20，即(20)16，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)32。
浮點數(shù)的表示方法

一個浮點數(shù)可以用兩種不同的方式表示：
1) 十進(jìn)制小數(shù)形式。如21.456, -7.98等。它一般由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，可以省略其中之一（如78.或.06, .0），但不能二者皆省略。C++編譯系統(tǒng)把用這種形式表示的浮點數(shù)一律按雙精度常量處理，在內(nèi)存中占8個字節(jié)。如果在實數(shù)的數(shù)字之后加字母F或f，表示此數(shù)為單精度浮點數(shù)，如1234F, -43f，占4個字節(jié)。如果加字母L或l，表示此數(shù)為長雙精度數(shù)(long double)，在GCC中占12個字節(jié)，在Visual C++ 6.0中占8個字節(jié)。

2) 指數(shù)形式（即浮點形式）。一個浮點數(shù)可以寫成指數(shù)形式，如3.14159可以表示為0.314159×101, 3.14159×100, 31.4159×10-1, 314.159×10-2等形式。在程序中應(yīng)表示為：0.314159e1, 3.14159e0, 31.4159e-1, 314.159e-2，用字母e表示其后的數(shù)是以10為底的冪，如e12表示1012。其一般形式為：
    數(shù)符  數(shù)字部分  指數(shù)部分

上面各數(shù)據(jù)中的0.314159, 3.14159, 31.4159, 314.159 等就是其中的數(shù)字部分。可以看到：由于指數(shù)部分的存在，使得同一個浮點數(shù)可以用不同的指數(shù)形式來表示，數(shù)字部分中小數(shù)點的位置是浮動的。例如：

 a=0.314159e1;
 a=3.14159e0;
 a=31.4159e-1;
 a=314.159e-2;

以上4個賦值語句中，用了不同形式的浮點數(shù)，但其作用是相同的。

在程序中不論把浮點數(shù)寫成小數(shù)形式還是指數(shù)形式，在內(nèi)存中都是以指數(shù)形式（即浮點形式）存儲的。例如不論在程序中寫成314.159或314.159e0, 31.4159e1, 3.14159e2, 0.314159e3等形式，在內(nèi)存中都是以規(guī)范化的指數(shù)形式存放，

數(shù)字部分必須小于1，同時，小數(shù)點后面第一個數(shù)字必須是一個非0數(shù)字，例如不能是0.0314159。因此314.159和314.159e0, 31.4159e1, 3.14159e2, 0.314159e3在內(nèi)存中表示成0.314159×103。存儲單元分為兩部分，一部分用來存放數(shù)字部分，一部分用來存放指數(shù)部分。為便于理解，在圖2.3中是用十進(jìn)制表示的，實際上在存儲單元中是用二進(jìn)制數(shù)來表示小數(shù)部分，用2的冪次來表示指數(shù)部分的。

對于以指數(shù)形式表示的數(shù)值常量，也都作為雙精度常量處理。
字符常量

1) 普通的字符常量
用單撇號括起來的一個字符就是字符型常量。如'a', '#', '%', 'D'都是合法的字符常量，在內(nèi)存中占一個字節(jié)。注意：
字符常量只能包括一個字符，如'AB' 是不合法的。
字符常量區(qū)分大小寫字母，如'A'和'a'是兩個不同的字符常量。
撇號(')是定界符，而不屬于字符常量的一部分。如cout<<'a';輸出的是一個字母"a"，而不是3個字符"'a' "。

2) 轉(zhuǎn)義字符常量
除了以上形式的字符常量外，C++還允許用一種特殊形式的字符常量，就是以 "\"開頭的字符序列。例如，'\n'代表一個"換行"符。"cout<<'\n'; " 將輸出一個換行，其作用與"cout<<endl; " 相同。這種"控制字符"，在屏幕上是不能顯示的。在程序中也無法用一個一般形式的字符表示，只能采用特殊形式來表示。

3) 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式及其使用方法
將一個字符常量存放到內(nèi)存單元時，實際上并不是把該字符本身放到內(nèi)存單元中去，而是將該字符相應(yīng)的ASCII代碼放到存儲單元中。如果字符變量c1的值為'a'，c2的值為'b'，則在變量中存放的是'a'的ASCII碼97，'b' 的ASCII碼98，如圖2.4(a)所示，實際上在內(nèi)存中是以二進(jìn)制形式存放的，

既然字符數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲的，它的存儲形式就與整數(shù)的存儲形式類似。這樣，在C++中字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間就可以通用。一個字符數(shù)據(jù)可以賦給一個整型變量，反之，一個整型數(shù)據(jù)也可以賦給一個字符變量。也可以對字符數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運算，此時相當(dāng)于對它們的ASCII碼進(jìn)行算術(shù)運算。

【例】將字符賦給整型變量。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
 int i, j; //i和j是整型變量
 i='A'; //將一個字符常量賦給整型變量i
 j='B'; //將一個字符常量賦給整型變量j
 cout<<i<<' '<<j<<'\n'; //輸出整型變量i和j的值,'\n' 是換行符
 return 0;
}

執(zhí)行時輸出

 65 66

i和j被指定為整型變量。但在第5和第6行中，將字符'A'和'B'分別賦給i和j，它的作用相當(dāng)于以下兩個賦值語句：

 i=65;j=66;

因為'A'和'B'的ASCII碼為65和66。在程序的第5和第6行是把65和66直接存放到i和j的內(nèi)存單元中。因此輸出65和66。

可以看到：在一定條件下，字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)是可以通用的。但是應(yīng)注意字符數(shù)據(jù)只占一個字節(jié)，它只能存放0~255范圍內(nèi)的整數(shù)。

【例】字符數(shù)據(jù)與整數(shù)進(jìn)行算術(shù)運算。下面程序的作用是將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
 char c1,c2;
 c1='a';
 c2='b';
 c1=c1-32;
 c2=c2-32;
 cout<<c1<<' '<<c2<<endl;
 return 0;
}

運行結(jié)果為

 A B

'a'的ASCII碼為97，而'A'的ASCII碼為65，'b'為98，'B'為66。從ASCII代碼表中可以看到每一個小寫字母比它相應(yīng)的大寫字母的ASCII代碼大32。C++符數(shù)據(jù)與數(shù)值直接進(jìn)行算術(shù)運算，'a'-32得到整數(shù)65，'b'-32得到整數(shù)66。將65和66存放在c1，c2中，由于c1，c2是字符變量，因此用cout輸出c1，c2時，得到字符A和B（A的ASCII碼為65，B的ASCII碼為66）。
字符串常量

用雙撇號括起來的部分就是字符串常量，如"abc"，"Hello!"，"a+b"，"Li ping"都是字符串常量。字符串常量"abc"在內(nèi)存中占4個字節(jié)（而不是3個字節(jié)），見圖。

編譯系統(tǒng)會在字符串最后自動加一個'\0'作為字符串結(jié)束標(biāo)志。但'\0'并不是字符串的一部分，它只作為字符串的結(jié)束標(biāo)志。如

  cout<<"abc"<<endl;

輸出3個字符abc，而不包括'\0'。

注意: "a"和'a'代表不同的含義，"a"是字符串常量，'a' 是字符常量。前者占兩個字節(jié)，后者占1個字節(jié)。請分析下面的程序片段：

 char c; //定義一個字符變量
 c='a'; //正確
 c="a"; //錯誤，c只能容納一個字符

請思考：字符串常量"abc\n"包含幾個字符？不是5個而是4個字符，其中"\n"是一個轉(zhuǎn)義字符。但它在內(nèi)存中占5個字節(jié)（包括一個"\0"字符） 。編譯系統(tǒng)遇到"\"時就會把它認(rèn)作轉(zhuǎn)義字符的標(biāo)志，把它和其后的字符一起作為一個轉(zhuǎn)義字符。

如果"\"后面的字符不能與"\"組成一個合法的轉(zhuǎn)義字符（如"\c"），則在編譯時顯示出錯信息。如果希望將"\"字符也作為字符串中的一個字符，則應(yīng)寫為"abc\\n"，此時字符包括5個字符，即a，b，c，\，n。如果有以下輸出語句：

 cout<<"abc\\\n"<<endl;

則會輸出：

 abc\ (然后換行)

同理執(zhí)行

 cout<<"I say \"Thank you!\"\n";

的輸出是：

 I say "Thank you!"

如果在一個字符串中最后一個字符為"\"，則表示它是續(xù)行符，下一行的字符是該字符串的一部分，且在兩行字符串間無空格。如

 cout<<"We must study C\ //本行最后的"\"后面的空格和換行均不起作用
 ++ hard!"; //本行的字符緊連在上一行最后的"\"前面字符之后

則輸出：

 We must study C++ hard!

符號常量

為了編程和閱讀的方便，在C++程序設(shè)計中，常用一個符號名代表一個常量，稱為符號常量，即以標(biāo)識符形式出現(xiàn)的常量。

【例】符號常量的使用。

#include <iostream>
using namespace std;
#define PRICE 30 //注意這不是語句,末尾不要加分號
int main ( )
{
 int num,total;
 num=10;
 total=num * PRICE;
 cout<<"total="<<total<<endl;
 return 0;
}

程序中用預(yù)處理命令#define指定PRICE在本程序單位中代表常量30，此后凡在本程序單位中出現(xiàn)的PRICE都代表30，可以和常量一樣進(jìn)行運算，程序運行結(jié)果為

 total=300

請注意符號常量雖然有名字，但它不是變量。它的值在其作用域（在本例中為主函數(shù)）內(nèi)是不能改變的，也不能被賦值。如用賦值語句"PRICE=40;"給PRICE賦值是錯誤的。 使用符號常量的好處是：含義清楚，在需要改變一個常量時能做到"一改全改"。 如：

 #define PRICE 35

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