C++学习日记之C++数据类型及运算符

1 C++数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存。

1.1 sizeof关键字

作用：利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小。

语法： sizeof( 数据类型 / 变量)

1.2 整型

作用：整型变量表示的是整数类型的数据

C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：

数据类型	占用空间	取值范围
short(短整型)	2字节	(-2^15 ~ 2^15-1)
int(整型)	4字节	(-2^31 ~ 2^31-1)
long(长整形)	Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位)	(-2^31 ~ 2^31-1)
long long(长长整形)	8字节	(-2^63 ~ 2^63-1)

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl;
	cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;
	cout << "long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long) << endl;
	cout << "long long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long long) << endl;

	return 0;
}

输出：

short 类型所占内存空间为： 2
int 类型所占内存空间为： 4
long 类型所占内存空间为： 4
long long 类型所占内存空间为： 8

1.3 实型（浮点型）

作用：用于表示小数。

浮点型变量分为两种：

1. 单精度float
2. 双精度double

两者的区别在于表示的有效数字范围不同。

数据类型	占用空间	有效数字范围
float	4字节	7位有效数字
double	8字节	15～16位有效数字

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	float f1 = 3.14f;
	double d1 = 3.14;

	cout << f1 << endl;
	cout << d1<< endl;

	cout << "float  sizeof = " << sizeof(f1) << endl;
	cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl;

	//科学计数法
	float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2 
	cout << "f2 = " << f2 << endl;

	float f3 = 3e-2;  // 3 * 0.1 ^ 2
	cout << "f3 = " << f3 << endl;

	return 0;
}

输出：

3.14
3.14
float  sizeof = 4
double sizeof = 8
f2 = 300
f3 = 0.03

1.4 字符型

作用：字符型变量用于显示单个字符。

语法：char ch = 'a';

注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号。

注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串。

• C和C++中字符型变量只占用1个字节。
• 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元。

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {
	
	char ch = 'a';
	cout << ch << endl;
	cout << "sizeof(char) = " << sizeof(char) << endl;

	//ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号
	//ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符

	cout << "字符a对应的ASCII码为" << (int)ch << endl;  //查看字符a对应的ASCII码
	ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值
	cout << ch << endl;

	return 0;
}

输出：

a
sizeof(char) = 1
字符a对应的ASCII码为97
a

ASCII码表格：

ASCII值	控制字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	“	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	/	124	|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL

ASCII 码大致由以下两部分组成：

• ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
• ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。

1.5 转义字符

作用：用于表示一些不能显示出来的ASCII字符。

现阶段我们常用的转义字符有： \n \\ \t

转义字符	含义	ASCII码值（十进制）
\a	警报	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\\	代表一个反斜线字符”"	092
'	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
?	代表一个问号	063
\0	数字0	000
\ddd	8进制转义字符，d范围0~7	3位8进制
\xhh	16进制转义字符，h范围09，af，A~F	3位16进制

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {
	
	cout << "\\" << endl;       //反斜线字符
	cout << "\tHello" << endl;  //水平制表
	cout << "\n" << endl;       //换行符

	return 0;
}

输出：

\
	Hello

1.6 字符串型

作用：用于表示一串字符

两种风格

（1）C风格字符串： char 变量名[] = "字符串值"

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	char str1[] = "hello world!";
	cout << str1 << endl;

	return 0;
}

输出：

hello world!

注意：C风格的字符串要用双引号括起来。

（2）C++风格字符串： string 变量名 = "字符串值"

示例：

#include "iostream"
#include "string"
using namespace std;

int main() {

	string str1 = "hello world!";
	cout << str1 << endl;

	return 0;
}

输出：

hello world!

注意：C++风格字符串，需要加入头文件#include “string”。

1.7 布尔类型 bool

作用：布尔数据类型代表真或假的值

bool类型只有两个值：

• true — 真（本质是1）
• false — 假（本质是0）

bool类型占1个字节大小。

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	bool flag = true;
	cout << flag << endl; // 1

	flag = false;
	cout << flag << endl; // 0

	cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1
	
	return 0;
}

输出：

1
0
size of bool = 1

1.8 数据的输入

作用：用于从键盘获取数据

关键字：cin

语法： cin >> 变量

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main(){

	//整型输入
	int a = 0;
	cout << "请输入整型变量：" << endl;
	cin >> a;
	cout << a << endl;

	//浮点型输入
	double d = 0;
	cout << "请输入浮点型变量：" << endl;
	cin >> d;
	cout << d << endl;

	//字符型输入
	char ch = 0;
	cout << "请输入字符型变量：" << endl;
	cin >> ch;
	cout << ch << endl;

	//字符串型输入
	string str;
	cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
	cin >> str;
	cout << str << endl;

	//布尔类型输入
	bool flag = true;
	cout << "请输入布尔型变量：" << endl;
	cin >> flag;
	cout << flag << endl;
    
	system("pause");
	return 0;
}

输出：

请输入整型变量：
1
1
请输入浮点型变量：
2.1
2.1
请输入字符型变量：
a
a
请输入字符串型变量：
abc
abc
请输入布尔型变量：
true
0

2 C++运算符

作用：用于执行代码的运算

本章我们主要讲解以下几类运算符：

运算符类型	作用
算术运算符	用于处理四则运算
赋值运算符	用于将表达式的值赋给变量
比较运算符	用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
逻辑运算符	用于根据表达式的值返回真值或假值

2.1 算术运算符

作用：用于处理四则运算

算术运算符包括以下符号：

运算符	术语	示例	结果
+	正号	+3	3
-	负号	-3	-3
+	加	10 + 5	15
-	减	10 - 5	5
*	乘	10 * 5	50
/	除	10 / 5	2
%	取模(取余)	10 % 3	1
++	前置递增	a=2; b=++a;	a=3; b=3;
++	后置递增	a=2; b=a++;	a=3; b=2;
–	前置递减	a=2; b=–a;	a=1; b=1;
–	后置递减	a=2; b=a–;	a=1; b=2;

示例1：

//加减乘除
#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	int a1 = 10;
	int b1 = 3;

	cout << "a1 + b1 = " << a1 + b1 << endl;
	cout << "a1 - b1 = " << a1 - b1 << endl;
	cout << "a1 * b1 = " << a1 * b1 << endl;
	cout << "a1 / b1 = " << a1 / b1 << endl;  //两个整数相除结果依然是整数

	int a2 = 10;
	int b2 = 20;
	cout << "a2 / b2 = " << a2 / b2 << endl; 

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;
	//cout << "a3 / b3 = " << a3 / b3 << endl; //报错，除数不可以为0

	//两个小数可以相除
	double d1 = 0.5;
	double d2 = 0.25;
	cout << "d1 / d2 = " << d1 / d2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

a1 + b1 = 13
a1 - b1 = 7
a1 * b1 = 30
a1 / b1 = 3
a2 / b2 = 0
d1 / d2 = 2

总结：在除法运算中，除数不能为0。

示例2：

#include "iostream"
using namespace std;

//取模
int main() {

	int a1 = 10;
	int b1 = 3;

	cout << "10 % 3 = " << 10 % 3 << endl;

	int a2 = 10;
	int b2 = 20;

	cout << "a2 % b2 = " << a2 % b2 << endl;

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;

	//cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时，除数也不能为0

	//两个小数不可以取模
	double d1 = 3.14;
	double d2 = 1.1;

	//cout << d1 % d2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

10 % 3 = 1
a2 % b2 = 10

总结：只有整型变量可以进行取模运算。

示例3：

#include "iostream"
using namespace std;

//递增
int main() {

	//后置递增
	int a = 10;
	a++; //等价于a = a + 1
	cout << "a++ = " << a << endl; // 11

	//前置递增
	int b = 10;
	++b;
	cout << "++b = " << b << endl; // 11

	//区别
	//前置递增先对变量进行++，再计算表达式
	int a2 = 10;
	int b2 = ++a2 * 10;
	cout << b2 << endl;

	//后置递增先计算表达式，后对变量进行++
	int a3 = 10;
	int b3 = a3++ * 10;
	cout << b3 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

a++ = 11
++b = 11
110
100

总结：前置递增先对变量进行++，再计算表达式，后置递增相反。

2.2 赋值运算符

作用：用于将表达式的值赋给变量

赋值运算符包括以下几个符号：

运算符	术语	示例	结果
=	赋值	a=2; b=3;	a=2; b=3;
+=	加等于	a=0; a+=2;	a=2;
-=	减等于	a=5; a-=3;	a=2;
*=	乘等于	a=2; a*=2;	a=4;
/=	除等于	a=4; a/=2;	a=2;
%=	模等于	a=3; a%2;	a=1;

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

//赋值运算符
int main() {
	// =
	int a = 10;
	a = 100;
	cout << "a = " << a << endl;

	// +=
	a = 10;
	a += 2; // a = a + 2;
	cout << "a = " << a << endl;

	// -=
	a = 10;
	a -= 2; // a = a - 2
	cout << "a = " << a << endl;

	// *=
	a = 10;
	a *= 2; // a = a * 2
	cout << "a = " << a << endl;

	// /=
	a = 10;
	a /= 2;  // a = a / 2;
	cout << "a = " << a << endl;

	// %=
	a = 10;
	a %= 2;  // a = a % 2;
	cout << "a = " << a << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

输出：

a = 100
a = 12
a = 8
a = 20
a = 5
a = 0

2.3 比较运算符

作用：用于表达式的比较，并返回一个真值或假值。

比较运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
==	相等于	4 == 3	0
!=	不等于	4 != 3	1
<	小于	4 < 3	0
>	大于	4 > 3	1
<=	小于等于	4 <= 3	0
>=	大于等于	4 >= 1	1

示例：

#include "iostream"
using namespace std;

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << (a == b) << endl; // 0 
	cout << (a != b) << endl; // 1
	cout << (a > b) << endl; // 0
	cout << (a < b) << endl; // 1
	cout << (a >= b) << endl; // 0
	cout << (a <= b) << endl; // 1
	
	system("pause");
	return 0;
}

注意：C和C++ 语言的比较运算中， “真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。

2.4 逻辑运算符

作用：用于根据表达式的值返回真值或假值

逻辑运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
!	非	!a	如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。
&&	与	a && b	如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。
||	或	a || b	如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。

示例1：逻辑非

#include "iostream"
using namespace std;

//逻辑运算符  --- 非
int main() {

	int a = 10;

	cout << !a << endl; // 0
	cout << !!a << endl; // 1

	system("pause");
	return 0;
}

总结： 真变假，假变真。

示例2：逻辑与

#include "iostream"
using namespace std;

//逻辑运算符  --- 与
int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;
	cout << (a && b) << endl;// 1

	a = 10;
	b = 0;
	cout << (a && b) << endl;// 0 

	a = 0;
	b = 0;
	cout << (a && b) << endl;// 0

	system("pause");
	return 0;
}

总结：逻辑与运算符总结： 同真为真，其余为假。

示例3：逻辑或

#include "iostream"
using namespace std;

//逻辑运算符  --- 或
int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;
	cout << (a || b) << endl;// 1

	a = 10;
	b = 0;
	cout << (a || b) << endl;// 1 

	a = 0;
	b = 0;
	cout << (a || b) << endl;// 0

	system("pause");
	return 0;
}

逻辑或运算符总结： 同假为假，其余为真。