第2章-基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式

第2章基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式2.1字符集與標(biāo)識(shí)符2.2基本數(shù)據(jù)類型2.3常量2.4變量2.5運(yùn)算符與表達(dá)式本章主要內(nèi)容2.1.1字符集2.1.2標(biāo)識(shí)符2.1.3關(guān)鍵字

2.1字符集與標(biāo)識(shí)符允許在C++程序中出現(xiàn)的單個(gè)字符組成的集合。包括91個(gè)符號(hào)：

①英文字母：ABC…Zabc…z②數(shù)字：0123456789③特殊字符：＋－*/％＝（）[]{}<>_（下劃線）|\#？～！，；’”

.$^&在向計(jì)算機(jī)中輸入源程序時(shí)，字符集中的字符應(yīng)在英文狀態(tài)下輸入。

2.1.1字符集由字符集中的字符按照一定的規(guī)則構(gòu)成。符號(hào)常量、變量、函數(shù)、類型、文件等各種實(shí)體的名字都需要用標(biāo)識(shí)符來表示。標(biāo)識(shí)符是由字母、數(shù)字和下劃線3種字符構(gòu)成的且第一個(gè)字符必須是字母或下劃線的字符序列。例如：x1、ab、counter2.1.2標(biāo)識(shí)符定義標(biāo)識(shí)符時(shí)要注意如下幾點(diǎn)：①必須以字母或下劃線作為開始符號(hào)。②只能出現(xiàn)字母、數(shù)字和下劃線。③同一字母的大小寫被認(rèn)為是不同的字符。④一般不要多于32個(gè)符號(hào)。⑤關(guān)鍵字不能用作用戶自定義標(biāo)識(shí)符使用。⑥盡可能做到見名知義。

2.1.2標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符示例：

下面3個(gè)標(biāo)識(shí)符是錯(cuò)誤的：3ab(數(shù)字開頭)x>y（有字符>出現(xiàn)）break（break是關(guān)鍵字）由于大小寫的不同，下面是3個(gè)不同的標(biāo)識(shí)符：nameName

NAME

2.1.2標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符示例：下面2個(gè)標(biāo)識(shí)符雖然正確，但不是太好：

xy

sum_of_scores_of_students_of_universities

下面4個(gè)標(biāo)識(shí)符比較合適：areasum

average_score

totalScore

2.1.2標(biāo)識(shí)符是一類特殊的標(biāo)識(shí)符。是C++規(guī)定的具有特定含義的標(biāo)識(shí)符。用戶不能改變關(guān)鍵字的用途，即用戶不能把關(guān)鍵字作為自定義的標(biāo)識(shí)符使用。

2.1.3關(guān)鍵字63個(gè)關(guān)鍵字如下：

asmautoboolbreakcasecatchcharclassconst

const_castcontinuedefaultdeletedodouble

dynamic_castelseenum

explictexportexternfalsefloatforfriendgotoifinlineintlongmutablenamespacenewoperatorprivateprotectedpublicregisterreinterpret_castreturnshortsignedsizeofstaticstatic_cast

structswitchtemplatethisthrowtruetry

typedef

typeid

typenameunionunsignedusingvirtualvoidvolatilewchar_twhile

2.1.3關(guān)鍵字C++中提供了多種數(shù)據(jù)類型。整型、字符型、布爾型和浮點(diǎn)型等是基本數(shù)據(jù)類型?；緮?shù)據(jù)類型由系統(tǒng)定義，用戶可以直接使用。以基本類型為基礎(chǔ)，可以自定義數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、類等復(fù)雜一些的數(shù)據(jù)類型。2.2基本數(shù)據(jù)類型2.2.1整型2.2.2字符型2.2.3布爾型2.2.4浮點(diǎn)型2.2基本數(shù)據(jù)類型整型就是整數(shù)類型。整型數(shù)據(jù)分為2大類：有符號(hào)整數(shù)和無符號(hào)整數(shù)。每一類又分為3種形式：short（2個(gè)字節(jié)）

int（4個(gè)字節(jié)）long（4個(gè)字節(jié)）2.2.1整型用于表示字符數(shù)據(jù)。有3種形式的字符數(shù)據(jù)：char（1個(gè)字節(jié)）signedchar（1個(gè)字節(jié)）unsignedchar（1個(gè)字節(jié)）對(duì)于char型數(shù)據(jù)，一般來說存儲(chǔ)的是該字符的ASCII碼。從存儲(chǔ)的角度看，字符型數(shù)據(jù)本質(zhì)上就是一個(gè)字節(jié)的整數(shù)，所以也可把其歸類為整型。

2.2.2字符型用于表示邏輯數(shù)據(jù)，類型名為bool。邏輯數(shù)據(jù)只有兩個(gè)值：false（假）和true（真），在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)時(shí)占用1個(gè)字節(jié)。false以0存儲(chǔ)，true以1存儲(chǔ)。如果將一個(gè)整數(shù)0賦給布爾變量，則該變量的值為false（假），如果將一個(gè)非0整數(shù)賦給布爾變量，則該變量的值為true（真）。布爾型也可以看作是1字節(jié)的整型數(shù)據(jù)。

2.2.3布爾型例2.1整型、字符型、布爾型數(shù)據(jù)示例。

intmain(){

int

i,j; //定義2個(gè)整型變量

charc; //定義1個(gè)字符型變量

boolb; //定義1個(gè)布爾型變量

i='A'; //存放的是該字符的ASCII碼值65c=i+3; //c的值是字符D的ASCII碼

b=false; //給b賦值為false，內(nèi)部存儲(chǔ)為0j=i+c+b; //j的值為133

cout<<i<<""<<c<<""<<b<<""<<j;

return0;}

2.2基本數(shù)據(jù)類型該程序的輸出結(jié)果如下：65D0133浮點(diǎn)型就是實(shí)數(shù)類型。有3種形式的浮點(diǎn)數(shù)：float（4個(gè)字節(jié)）

double（8個(gè)字節(jié)）longdouble（8個(gè)字節(jié)）不同的浮點(diǎn)類型不僅數(shù)值表示范圍不同，數(shù)據(jù)的精度也有所不同。float類型的有效數(shù)字是7位，double類型的有效數(shù)字是15位。編寫一般程序時(shí)，整型選用int、字符型選用char、浮點(diǎn)型選用double也就可以了。

2.2.4浮點(diǎn)型在整個(gè)程序的執(zhí)行過程中其值不能被改變的量。不需要類型說明就可以直接使用，常量的類型是由常量值本身決定的。直接寫出值的常量稱為字面常量或直接常量。在C++中，常量主要包括2大類：數(shù)值型常量和字符型常量。2.3常量2.3.1數(shù)值型常量2.3.2字符型常量2.3常量整型常量整型常量就是整數(shù)，包括正整數(shù)、負(fù)整數(shù)和零。整型常量可以用十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制形式表示。十進(jìn)制整型常量的表示形式與數(shù)學(xué)中常見的形式一致，直接寫出數(shù)值即可，如+26、345等。非零數(shù)值不能以數(shù)字0開頭。八進(jìn)制整型常量要以數(shù)字0開頭，如+026、0345等。十六進(jìn)制整型常量要以0x開頭，如+0x2a、0x12f等。2.3.1數(shù)值型常量浮點(diǎn)型常量又稱實(shí)型常量，就是實(shí)數(shù)或稱浮點(diǎn)數(shù)。浮點(diǎn)型常量只能用十進(jìn)制表示，有2種形式：小數(shù)形式和指數(shù)形式（浮點(diǎn)形式）。小數(shù)形式：如3.125、+34.85、-128.96等。指數(shù)形式：如1.26e5、-26.8e-3等，其中的e不區(qū)分大小寫。2.3.1數(shù)值型常量字符常量由一對(duì)單引號(hào)括起來的一個(gè)單一字符，如字符'A’、’9’等。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的是其ASCII碼值，占用1個(gè)字節(jié)。除了一般的字符外，還有32個(gè)控制字符。要是用到這些控制符，只能寫成ASCII碼值的形式。如10表示換行、13表示回車等。C++還給出了一種轉(zhuǎn)義符的表示形式，以反斜杠（\）開始的符號(hào)轉(zhuǎn)換為新的含義。如\n代表換行符，\r代表回車符等。2.3.2字符型常量字符常量無論是可顯示字符，還是不可顯示的控制字符，都可以用八進(jìn)制或十六進(jìn)制ASCII碼值的形式來表示，只是ASCII碼值前要加反斜杠（\），而且十六進(jìn)制值要以x開始。對(duì)于換行操作，如下幾個(gè)輸出語句是等價(jià)的：

cout<<endl; //格式控制符形式

cout<<’\n’; //轉(zhuǎn)義符形式

cout<<”\n”; //轉(zhuǎn)義符形式charc=10;cout<<c;//十進(jìn)制ASCII碼值形式

cout<<’\12’; //八進(jìn)制ASCII碼值形式

cout<<’\x0a’;//十六進(jìn)制ASCII碼值形式，以x開始2.3.2字符型常量字符串常量由一對(duì)雙引號(hào)括起來的字符序列，如"USB"、"Computer"等。字符串在內(nèi)存中占用n+1個(gè)字節(jié)單元（n為字符串中字符的個(gè)數(shù)），前n個(gè)字節(jié)用于存放n個(gè)字符的ASCII碼值，最后一個(gè)字節(jié)用于存放字符串的結(jié)束標(biāo)志（’\0’）。2.3.2字符型常量字符串常量兩點(diǎn)說明如下：①要注意字符串常量與字符常量的區(qū)別。字符’A’的存儲(chǔ)占用1個(gè)字節(jié)字符串“A”的存儲(chǔ)占用2個(gè)字節(jié)空字符串“”的存儲(chǔ)占用1個(gè)字節(jié)②在基本數(shù)據(jù)類型中有字符類型（char），卻沒有字符串類型。2.3.2字符型常量’A’

’A’’\0’’\0’例2.2字符、字符串及轉(zhuǎn)義字符使用示例。

intmain(){

inti=100,j=200;

charc='A';

cout<<'\n'<<i<<'\t'<<j;

cout<<'\n'<<"c="<<c;

cout<<'\n'<<"c="<<'\''<<c<<'\'';

return0;}

2.3.2字符型常量該程序執(zhí)行后，輸出如下結(jié)果：100200c=Ac=’A’2.4.1變量的定義2.4.2常變量2.4變量變量是指在程序運(yùn)行過程中，其值可以被改變的量。變量要先定義后使用。變量定義格式如下：

類型名變量名1,變量名2,…,變量名n;功能：為各變量在內(nèi)存中分配相應(yīng)的內(nèi)存單元。變量代表內(nèi)存中的一塊存儲(chǔ)區(qū)域，這塊存儲(chǔ)區(qū)域的名稱就是這個(gè)變量名，而這塊存儲(chǔ)區(qū)域中存儲(chǔ)的內(nèi)容就是變量的值。2.4.1變量的定義下面定義了3個(gè)整型變量和2個(gè)實(shí)型變量：

inti;

int

num,sum;doublelength,height;每個(gè)int

型變量占用4個(gè)字節(jié)單元，每個(gè)double型變量占用8個(gè)字節(jié)單元。

2.4.1變量的定義可以先定義變量，再為其賦值。也可以在定義變量的同時(shí)為其賦初值。例如：

intprice=18,num=362;等價(jià)于如下3條語句：

int

price,num;//定義2個(gè)變量price=18;//為變量price賦初值為18num=362; //為變量num賦初值為3622.4.1變量的定義在定義變量時(shí)，為多個(gè)變量賦予相同的初值，也必須分別進(jìn)行,如下方式是錯(cuò)誤的：

intsum1=sum2=sum3=0;正確的寫法是：

intsum1=0,sum2=0,sum3=0;如果是先定義變量后賦值，可以同時(shí)為多個(gè)變量賦予相同的值，例如：

intsum1,sum2,sum3;sum1=sum2=sum3=0;2.4.1變量的定義一種特殊的變量，其值一經(jīng)確定，不能再變，即其值為常數(shù)的變量。常變量也要在定義之后才能使用。常變量的定義格式如下：

const類型名變量名=表達(dá)式；功能：定義常變量的類型和初值。定義常變量和一般變量的主要區(qū)別：以關(guān)鍵字const開始；在定義的同時(shí)要賦初值，之后不能再給常變量賦值。2.4.2常變量例2.3常變量使用示例。intmain(){

int

num,totalSalary;

constintSALARY=1800;

cout<<"請(qǐng)輸入人數(shù):"<<endl;

cin>>num;

totalSalary=SALARY*num;

cout<<"工資總值="<<totalSalary;

return0;}

2.4.2常變量常變量是一種特殊的變量，其值在定義時(shí)確定，之后不能再改變。所以在定義常變量時(shí)，一定要同時(shí)賦予初值。下面定義了幾個(gè)常變量：constintBUF_SIZE1=512;//正確，定義時(shí)賦予初值BUF_SIZE1=1024; //錯(cuò)誤，不能改變常變量的值constintBUF_SIZE2=512*2;//正確，用表達(dá)式賦初值constintBUF_SIZE3;//錯(cuò)誤，定義時(shí)沒有賦初值使用常變量的好處是：①使程序易于理解。②使程序易于修改。2.4.2常變量C++提供的運(yùn)算符主要包括：（1）算術(shù)運(yùn)算符：＋、－、*、/、%（2）賦值運(yùn)算符：=（3）逗號(hào)運(yùn)算符：,（4）自增自減運(yùn)算符：++、--（5）關(guān)系運(yùn)算符：>、>=、<、<=、==、!=（6）邏輯運(yùn)算符：&&、||、!（7）位運(yùn)算符：<<、>>、&、|、^、～（8）條件運(yùn)算符：?:（9）指針運(yùn)算符：*（10）引用運(yùn)算符/地址運(yùn)算符：&（11）成員運(yùn)算符：.（12）求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符：sizeof（13）指向成員運(yùn)算符：->2.5運(yùn)算符與表達(dá)式2.5.1算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式2.5.2賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式2.5.3逗號(hào)運(yùn)算符與逗號(hào)表達(dá)式2.5.4自增自減運(yùn)算符2.5.5類型轉(zhuǎn)換2.5.6位運(yùn)算符與位運(yùn)算表達(dá)式2.5運(yùn)算符與表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符有5個(gè)：＋、－、*、/、%。由算術(shù)運(yùn)算符和相應(yīng)的運(yùn)算對(duì)象組成的運(yùn)算式稱為算術(shù)表達(dá)式。如（x＋5）*y-6就是一個(gè)算術(shù)表達(dá)式。對(duì)于除法運(yùn)算符，兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象都是整型數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行的是整除運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果為整數(shù)。如表達(dá)式7/2的結(jié)果為3。除法運(yùn)算符的兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象中有一個(gè)為實(shí)型數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果就為實(shí)型數(shù)據(jù)。如表達(dá)式7.0/2的結(jié)果為實(shí)數(shù)3.5。對(duì)于求余數(shù)運(yùn)算符，兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象都必須為整型數(shù)據(jù)，運(yùn)算結(jié)果為兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象相除后的余數(shù)。如表達(dá)式5%2的結(jié)果為1。

2.5.1算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式由賦值運(yùn)算符和相應(yīng)的運(yùn)算對(duì)象組成的運(yùn)算式稱為賦值表達(dá)式。賦值表達(dá)式的組成格式如下：

變量名=表達(dá)式功能：將賦值運(yùn)算符右邊表達(dá)式的值存放到賦值運(yùn)算符左邊的變量中。2.5.2賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式x=10+25的作用是將表達(dá)式的值35存放到變量x所代表的存儲(chǔ)單元中。賦值運(yùn)算符（=）的作用不同于數(shù)學(xué)中使用的等號(hào)，它沒有相等的含義。對(duì)于x＝x+1，從數(shù)學(xué)意義上講是不成立的。賦值運(yùn)算符的結(jié)合性為自右至左，即先進(jìn)行右邊的賦值運(yùn)算，再進(jìn)行左邊的賦值運(yùn)算。m=n=k=10m=(n=20)+(k=30)

2.5.2賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式C++語言還提供了10種復(fù)合賦值運(yùn)算符，用于先進(jìn)行運(yùn)算再賦值：

+=、-=、*=、/=、%=；<<=、>>=、&=、^=、|=a+=3 //等價(jià)于a=a+3b*=c-10*d //等價(jià)于b=b*(c-10*d)e%=f+10 //等價(jià)于e=e%(f+10)2.5.2賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式逗號(hào)表達(dá)式是一組由逗號(hào)分隔的表達(dá)式，從左向右計(jì)算，最右邊表達(dá)式的值作為整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的值。逗號(hào)表達(dá)式的構(gòu)成格式如下：

表達(dá)式1,表達(dá)式2,…,表達(dá)式n若有x=(5+8,6*7)則x的值為42。若有x=(a=10,b=20,a+b)則x的值為30。

2.5.3逗號(hào)運(yùn)算符與逗號(hào)表達(dá)式自增自減運(yùn)算符包括++和--。++的功能是使變量的值增1，--的功能是使變量的值減1。++i的功能相當(dāng)于i=i+1。--i的功能相當(dāng)于i=i-1。2.5.4自增自減運(yùn)算符自增運(yùn)算符和自減運(yùn)算符都有前置和后置兩種使用方式，其功能稍有區(qū)別：對(duì)于語句i=5;j=i++;執(zhí)行結(jié)果為i=6、j=5。

對(duì)于語句i=5;j=++i;執(zhí)行結(jié)果為i=6、j=6。參加自增、自減運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)象必須是變量，而不能是常量或表達(dá)式。2.5.4

自增自減運(yùn)算符不同類型數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算是可以的，但要先進(jìn)行相應(yīng)的類型轉(zhuǎn)換。類型轉(zhuǎn)換有2種方式：自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。2.5.5類型轉(zhuǎn)換1.自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換

考慮如下計(jì)算：

intsum;sum=15+18.26;賦值語句的執(zhí)行過程如下：先要把int型的15轉(zhuǎn)換為double型的18.26，得到表達(dá)式的值為double型的33.26。把double型的常量33.26轉(zhuǎn)換為int型的33，然后賦給變量sum。2.5.5類型轉(zhuǎn)換C++提供的自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換規(guī)則：算術(shù)表達(dá)式中，精度低的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為精度高的數(shù)據(jù)。各種類型的精度由低到高的順序如下：

char→short→int→unsigned

int→long→unsigned

long→float→double→longdouble賦值表達(dá)式中，把賦值運(yùn)算符右邊表達(dá)式的類型轉(zhuǎn)換為左邊變量的類型。2.5.5類型轉(zhuǎn)換2.強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換由編程人員在編寫程序時(shí)強(qiáng)行把某種類型轉(zhuǎn)換為另一種指定的類型。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換格式如下：

類型名(表達(dá)式)或(類型名)表達(dá)式功能：將表達(dá)式計(jì)算結(jié)果的類型轉(zhuǎn)換為類型名指定的類型。如int(3.75)+12的類型為int，其值為15。

2.5.5類型轉(zhuǎn)換2.強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

考慮如下計(jì)算：

int

sum,num;doubleprice;sum=num*price;改寫成如下強(qiáng)制轉(zhuǎn)換形式更好：

sum=num*int(price);無論是自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換，還是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，只是為了完成本次運(yùn)算而對(duì)相關(guān)運(yùn)算對(duì)象的值的類型進(jìn)行的臨時(shí)轉(zhuǎn)換，并不改變運(yùn)算對(duì)象本身所固有的數(shù)據(jù)類型。2.5.5類型轉(zhuǎn)換例2.4表達(dá)式及類型轉(zhuǎn)換示例。

intmain(){

inti1=10,i2,i3;

floatf1=10,f2=20.6;

doubled1=10,d2=30.7;

cout<<i1<<'\t'<<f1<<'\t'<<d1<<endl;

i2=f2+d2;

i3=int(f2)+int(d2);

cout<<i2<<'\t'<<i3<<endl;

f1=f2+d2;

d1=f2+d2;

cout<<f1<<'\t'<<d1<<endl;

return0;}2.5.5類型轉(zhuǎn)換程序執(zhí)行后，輸出結(jié)果如下：10 10

1051 5051.3 51.3按位取反（~）對(duì)運(yùn)算對(duì)象的每個(gè)二進(jìn)制位取反。例如：117的二進(jìn)制表示為01110101，所以~117的結(jié)果為10001010，寫成十進(jìn)制形式為138，即~117=138。2.5.6位運(yùn)算符與位運(yùn)算表達(dá)式按位與（&）對(duì)兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位進(jìn)行邏輯與操作。操作規(guī)則：兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)位均為1，則結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為1，否則為0。例如：29、78的二進(jìn)制形式分別為：00011101、01001110。所以，29&78的二進(jìn)制形式為00001100，寫成十進(jìn)制為12，即29&78=12。2.5.6位運(yùn)算符與位運(yùn)算表達(dá)式按位或（|）對(duì)兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位進(jìn)行邏輯或操作。操作規(guī)則：兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)位均為0，則結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為0，否則為1。例如：29、78的二進(jìn)制形式分別為：00011101、01001110。所以，29|78的二進(jìn)制形式為01011111，寫成十進(jìn)制為95，即29|78=95。2.5.6位運(yùn)算符與位運(yùn)算表達(dá)式按位異或（^）按位異或運(yùn)算的功能是對(duì)兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位進(jìn)行異或操作。操作規(guī)則為：兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的對(duì)應(yīng)位相同，則結(jié)果的對(duì)應(yīng)位為0，否則為1。例如：29、78的二進(jìn)制形式分別為：00011101、01001110。所以，29^78的二進(jìn)制形式為01010011，寫成十進(jìn)制為83，即29^78=83。2.5.6位運(yùn)算符與位運(yùn)算表達(dá)式按位左移（<<）根據(jù)右運(yùn)算對(duì)象的值對(duì)左運(yùn)算對(duì)象左移若干位，每移一位，在右端補(bǔ)一個(gè)0。例如：23的