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C++ 数据类型介绍

C++ 是一种静态类型的语言，这意味着变量在声明时必须指定类型。C++ 提供了多种内置数据类型，这些类型可以分为以下几类：基本数据类型、复合数据类型和派生数据类型。

1. 基本数据类型

基本数据类型是最常用的类型，它们直接对应于计算机的硬件支持。C++ 中的基本数据类型包括整型、浮点型、字符型和布尔型。

1.1 整型（Integer Types）

整型用于表示整数，包括有符号和无符号两种形式。常见的整型有：

• int：通常为32位，范围通常是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
• short：通常为16位，范围通常是 -32,768 到 32,767。
• long：通常为32位，范围通常是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
• long long：通常为64位，范围通常是 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。
• unsigned int：无符号整型，范围通常是 0 到 4,294,967,295。
• unsigned short：无符号短整型，范围通常是 0 到 65,535。
• unsigned long：无符号长整型，范围通常是 0 到 4,294,967,295。
• unsigned long long：无符号长长整型，范围通常是 0 到 18,446,744,073,709,551,615。

1.2 浮点型（Floating-Point Types）

浮点型用于表示带有小数部分的数字。常见的浮点型有：

• float：单精度浮点数，通常为32位。
• double：双精度浮点数，通常为64位。
• long double：扩展精度浮点数，通常为80位或128位，具体取决于编译器。

1.3 字符型（Character Types）

字符型用于表示单个字符。常见的字符型有：

• char：通常为8位，可以表示ASCII字符。
• wchar_t：宽字符，通常为16位或32位，用于表示Unicode字符。
• char16_t：16位字符，用于表示UTF-16编码的字符。
• char32_t：32位字符，用于表示UTF-32编码的字符。

1.4 布尔型（Boolean Type）

布尔型用于表示真或假。唯一的布尔型是：

• bool：可以取值 true 或 false。

2. 复合数据类型

复合数据类型是由基本数据类型组合而成的类型，包括数组、指针、引用、结构体和联合体。

2.1 数组（Arrays）

数组是一组相同类型的元素的集合，通过索引访问。

cpp深色版本int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个包含5个整数的数组

2.2 指针（Pointers）

指针是一个变量，存储另一个变量的内存地址。

cpp深色版本int x = 10;int* ptr = &x; // ptr 存储 x 的地址

2.3 引用（References）

引用是变量的别名，必须在声明时初始化。

cpp深色版本int x = 10;int& ref = x; // ref 是 x 的别名

2.4 结构体（Structures）

结构体是一种用户定义的数据类型，可以包含多个不同类型的成员。

cpp深色版本struct Person { std::string name; int age;};Person p = {"Alice", 30};

2.5 联合体（Unions）

联合体也是一种用户定义的数据类型，但它的所有成员共享同一块内存区域。

cpp深色版本union Data {    int i;    float f;    char str[20];};Data d;d.i = 10;d.f = 3.14; // 注意：这会覆盖之前的值

3. 派生数据类型

派生数据类型是从现有类型派生而来的类型，包括函数类型、枚举类型和类。

3.1 函数类型（Function Types）

函数类型描述了函数的返回类型和参数类型。

cpp深色版本int add(int a, int b) { return a + b;}

3.2 枚举类型（Enumerations）

枚举类型是一种用户定义的整数类型，可以赋予一组命名的常量。

cpp深色版本enum Color { RED, GREEN, BLUE };Color c = RED;

3.3 类（Classes）

类是面向对象编程的基础，可以包含数据成员和成员函数。

cpp深色版本class Rectangle {public:    int width;    int height;    int area() {        return width * height;    }};Rectangle r;r.width = 5;r.height = 10;std::cout << "Area: " << r.area() << std::endl;

4. 类型修饰符

类型修饰符可以改变基本数据类型的性质，常见的类型修饰符有：

• signed：有符号类型，默认情况下整型都是有符号的。
• unsigned：无符号类型，只能表示非负数。
• short：短整型，通常为16位。
• long：长整型，通常为32位。
• long long：长长整型，通常为64位。

5. 类型转换

C++ 支持隐式类型转换和显式类型转换。

5.1 隐式类型转换

编译器自动进行的类型转换。

cpp深色版本int a = 10;double b = a; // a 被隐式转换为 double

5.2 显式类型转换

使用类型转换运算符进行的类型转换。

cpp深色版本double d = 3.14;int i = static_cast<int>(d); // 显式转换为 int

6. 总结

C++ 提供了丰富多样的数据类型，从基本的整型、浮点型、字符型和布尔型，到复合的数组、指针、引用、结构体和联合体，再到派生的函数类型、枚举类型和类。掌握这些数据类型及其用法是编写高效、可靠的C++程序的基础。