第2章：变量和基本数据类型

2.1 基本内置数据类型

C++的内置数据类型包括了算数类型和空类型

2.1.1 算术类型

算数数据有两类：

整形（这里面包括了字符型(char)和布尔类型(T or F)）
浮点型(单精度float，双精度double)

其中char占一个字节，int占四个字节

注意：当使用浮点数运算时一般用double，因为float通常精度不够，而两者实际的计算代价相差无几

2.1.2 类型转换

当我们将两种不同的数据类型进行运算时，程序会自动的进行类型转换

这种类型转换被称为强制类型转换

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2.1.3 字面值常量

字面值常量的形式和值决定了它的数据类型，我们可以通过它一眼看出值的类型

比如：看到42就知道整形，4.2是浮点型

字符和字符串字面值

而字符型的字面值则是由单引号括起来，如 'a'

字符串的字面值则是由双引号括起来，如 "abcd"

注意：

字符串实际上是由常量字符构成的数组
编译器会在字符串的结尾添加一个空字符('\0')，因此字符串的实际长度要比所含字符多一个长度

如：(字符串) "A" ,实际上所占两个字符，分别为本身的字符 'A' 和编译器添加的 '\0'

而字符 'A' ,实际上所占就是本身一个字符

2.2 变量

变量的本质是一个拥有名字，可以操作的存储空间。

可以将变量理解为一排 ”保险柜“ ，变量存储空间的大小就相当于 ”保险柜“的大小，不同的数据类型的变量就相当于不同种类的”保险柜“ 。

而对象则更像是一种特殊的变量，因为对象的定义就是具有某种数据类型的内存空间。

2.2.1 变量定义

定义与声明的区别

定义语法：数据类型变量名

声明语法：extern 数据类型变量名

在C++中定义与声明是有所区别

定义变量时，系统会开辟一块存储空间，然后还有一串16进制的数字来表示空间地址，我们就通过变量名代替这串数字来访问这块空间。

可以简单理解为我们新开了一个 ”保险柜“ ，并有着与其相对于号码牌的钥匙。而变量名就是这个带编号的钥匙
声明变量时，系统并不会开辟新空间，而是告诉编译器，这个变量已经存在了，接下来可以直接使用

声明变量并不是新开一个”保险柜“，而是提醒编译器，在之前已经有一个一样的”保险柜“了

声明的作用，为了实现多个文件中的代码共享，仅定义一次变量后，可以通过多次声明在不同的文件中使用

所以，我们在声明变量的时候不会为其显示初始化，因为这样就变成了定义，而失去了声明原本的意义

初始值

当定义变量的时候获得一个特定值，它就被初始化了

初始化的值不一定要求数值型，也可以是任意复杂的表达式
如果我们不显式的给出初始值，内置的数据类型变量会根据定义的位置决定
- 定义在函数外的变量都会被初始化为0
- 定义在函数内则不初始化

如：double price=109.99,discount=price*0.16

初始化和赋值的区别

在C++中，初始化和赋值是两种不同的操作

int a=1; //定义变量的时候得到了一个初值1，这是初始化

int b;//根据位置，可能初始化，也可能不初始化

b=2;//擦去原有的值，用2代替，这就是赋值

初始化是在创建变量时给其一个初始值
赋值是把当前变量的值擦除，而用一个新值代替

2.2.2 标识符

C++标识符由字母，数字以及下划线组成，其中必须以字母或下划线开头

不能使用关键字作为标识符

2.3 复合类型

基于其他类型定义的类型，指针和引用就是复合类型。

2.3.1 引用

引用是为变量起另一个名字。

当我们把变量当成一个 ”保险柜“ ，变量名就是 ”带编号的钥匙“ ，而定义引用就相当于给 “保险柜” 再设置一个备用钥匙。

语法：

int a=10;

int &A=a; //A是a的另一个名字

int &A; //错误，引用必须初始化

为引用赋值，实际上是把值赋给了与引用绑定的对象

这里的意思是，我们通过备用钥匙来操作"保险柜"的存取等功能，实际对象还是原本的”保险柜“

定义：

大部分引用的数据类型要和所绑定的变量严格匹配，并且只能绑定在变量上，不能绑定字面量等。

注意：

当我们定义引用时，引用的初始值就与变量绑定在一起，就不能将引用重新绑定在其他变量上。

就是说，当我们给一个 "保险柜" 设置 "备用钥匙" 之后，这个 "备用钥匙" 就不能再开其他柜子了

引用定义时就必须为其初始化

我们在配置备用钥匙的时候，必须要有原本的钥匙才行

强调：引用并非变量，而是将已有的变量起另外一个名字

引用只是备用钥匙，而不是柜子

2.3.2 指针

指针本身就是一个变量，存放的其他变量的地址，允许对指针赋值和拷贝，可以先后指向不同变量。

所以指针本身也是一个小柜子，只不过里面只存放“钥匙”

获取对象地址

指针存放着某个变量的地址，使用取地址符（ & ）获取地址。

语法：

int a=10;

int *p;

int *p=&a;

上述这段话的意思，可以将其理解为， “将a柜子的钥匙，放到p柜子里”

注意：

大部分指针类型要和它指向的变量类型严格匹配

指针值

指针的值(地址)应属于下列4种状态

指向一个对象（放着柜子的钥匙）
指向紧邻对象所占空间的下一个位置(放着不知道哪的钥匙)
空指针(没钥匙)
无效指针，上述之外的情况

注意：

尽管2，3种形式的指针有效，但它们并没有指向任何具体对象，所以此类指针不能被访问

利用指针访问对象

如果指针指向了一个对象，则运行用解引用符（ * ）来访问该对象

int a=42;

int *p=&a;

cout<<*p //输出 42

注意：

& 和 * 的多重含义

int i=10;

如果 & 跟着类型名出现，是引用 int &r=i;

如果 * 跟着类型名出现，是指针 int *p;

如果 & 出现在表达式中，就是取地址符 p=&i;

如果 * 出现在表达式中，就是解引用符 *p=i;

解引用仅适用于确实指向某个对象的有效指针

空指针

空指针不指向任何对象，在试图使用一个指针代码之前，先检查其是否为空

int *p1=nullptr;    //等价于int *p1=0;
int *p2=0;
int *p3=NULL;       //等价于int *p1=0;

注意：初始化所有指针

如果使用了未初始化的指针，则它当前所占内存空间将被看作一个地址值，去访问一个本不存在的对象

赋值和指针

赋值永远改变的是等号左侧的对象

指针里面只能存放地址

int a=10;
//int *p=a; //错误 指针里面只能存放地址
int *p=&a;  //正确，指针p的初始值改变，现在指向a的地址
*p=20;  //正确, 指针p解引用，实际改变a的值

2.3.3 理解复合类型的声明

指向指针的指针

通过 ***** 的个数，可以区分指针的级别， ****** 表示指向指针的指针

就是将 “钥匙” 到第一个指针内，然后将第一个指针的 “钥匙” 放到第二个指针内

int a=10;
int *pi=&a; //将a的钥匙放入p内
int **ppi=&pi   //将pi的钥匙放入ppi内

2月22日更新

C++ primer 要点笔记