吉林大学面向对象编程笔记（3）类型与变量

对量
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类型与变量

抽象数据类型（Abstract Data Type）

ADT：数学模型+可施加其上的操作集合。（类型名称，数据集，数据间的关系，操作集）

  • 与具体表示无关

  • 与现实世界无关

  • 任意性和无穷性

    a ADT :name { 数据： 关系： 操作：}

    eg

    Person {
  数据： 
  age
  关系：
  age>=0
  操作：
  birth 
  grow
  dead}
​

C++中的类型

  1. 内置类型

    • 基本类型

      char , wchar_t(宽字符)， int, float，(void)

    • 扩展(扩充类)类型

      <类型修饰> 基本类型类型修饰

      short、long、signed、unsigned、double

      例： long int，unsigned long int，double float，long double, ...F() { int a = 10;}

    • bool型 非零=true，零=false

    • C++1z新增类型：如 long long ，编译期推导类型（auto，decltype)

      • auto： int a = 10； auto b=a+99;
      • decltype： int a = 10； decltype(sqrt(a)) b=sqrt(a+99)+1;

  2. 自定义类型

    • 使用typedef/using定义的

      • 定义类型格式：typedef <已知类型> <新类型>

      • 定义函数类型格式： typedef ReturnType (*新类型)(参数列表);

        typedef本质上没有增加新类型

    • 枚举类型

      enum 枚举类型名 {枚举值列表 };

      枚举值必须是整数第一个枚举值，缺省为0后一个枚举值，若没有指定，则为前一个枚举值+1

      enum class 枚举类名 { 枚举值列表 };

      枚举值可以指定类型、指定数值枚举值不再允许与int随意转换、比较使用时必须指明scope(即枚举类名)

      enum class AAA : unsigned int  {
                A    = 'a' ,
                EF = 120
        };
int main( )  {
        cout<< (int)(AAA::A)<<endl;
        cout<< (int)(AAA::EF)<<endl;
        return 0;
    }
​

    • 使用class，stuct，union定义的

  3. 导出类型

    • 数组

      例： int a[5]; MyClass objs[3];

    • 指针

      例： int * p = 0； MyClass * pobjs[4]; int **pp = &p;

    • 引用

      例： int a =100； int & b = a;（左值引用）

      右值引用(C++1xyz): T f( ) { return T(); } T && t=f( )；

      • 在这个例子中，我们有一个函数 f()，它返回类型为 T 的对象。根据 C++11 及以后的标准，函数 f() 返回的是一个右值（rvalue）。右值是一个临时的、即将被销毁的值，可以被移动（move）或者转移（forward）。

        接下来，我们有一行代码 T && t = f();。这里的 T && 是一个右值引用类型（rvalue reference）。右值引用是 C++11 引入的一种新类型，用于绑定到右值。右值引用可以用来实现移动语义，允许我们对右值进行资源的高效转移而不是拷贝。

        在这个例子中，函数 f() 返回的右值将被绑定到右值引用 t 上。这意味着 t 将成为该右值的一个别名，并且可以通过 t 来访问该右值。

        总结起来，这段代码的作用是调用函数 f() 并将其返回的右值绑定到右值引用 t 上，以便我们可以在后续的代码中使用 t 来操作该右值。这种用法通常用于实现移动语义，以提高程序的性能和效率。

    • 声明

      解释说明一个编译单元中一个名字的含义和属性。

      extern int a;           // 声明外部整型变量a
extern const int c;         // 声明外部整型常量c
int f(int);             // 声明函数f
struct S;           // 声明结构S
typedef int Int;        // 声明类型 Int
extern X anotherX;  // 声明外部变量anotherX
using N::d;             // 声明名字d
​

    • 定义：

      一个声明同时也是一个定义，当具有：确定的函数体、确定的类内容、具体值、 确定存储空间、确定别名等时

      • 变量的定义:

        • C++98: 格式： [<存储类>]<类型><变量名表>[=初始化表];

        • C++11: 新增： [<存储类>]<类型><变量名表>[{初始化表}];

          eg val2{weight}

    声明和定义的使用

    • 就近原则(现使用，现定义)

    • 先声明，后使用

    • 单一定义规则

      • 头文件中可放声明，以及类定义，但不应放变量定义和函数定义
      • 函数定义及变量定义，只能在整个工程中定义一次

  4. 模板类型（泛型）

存储空间(storage duration)

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作用域

  • 全局作用域

  • 文件作用域

  • 块级作用域

  • 类级作用域

  • 名字空间作用域

    image-20230624140129101

表达式相关概念

  • 一般表达式和返回值

  • for循环中的表达式：

    for(初值表达式；条件表达式；步进表达式)

  • 逗号表达式：

    例： x=100, y=x-1000;

  • 条件表达式：

    例： if (表达式1 && 表达式2）{…}

  • 赋值表达式

    例： x=y=100+f(5);

  • 左值表达式：

    能够作为=号的左侧表达式，也可以作为右侧表达式

  • 右值表达式：

    只能作为=号的右侧表达式(C++1z)

  • Lambda表达式代表的是一个匿名(无名)的函数。

    lambda表达式通用格式：

    [capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }

    简化格式1： [capture ] ( params ) -> ret { body }

    简化格式2： [capture ] ( params ) { body }省略了返回值类型的 lambda 表达式，函数返回值类型由body自动推演出来。

    简化格式3： [capture ] { body }省略了参数列表，类似于无参函数 f( )。

    • mutable 修饰符表明body内的代码可以修改被捕获(capture)的变量，并且可以访问被捕获对象的 non-const 方法。

    • exception 说明 lambda 表达式是否抛出异常(noexcept)，以及抛出何种异常，类似于void f() throw(X, Y)。

    • attribute 用来声明属性。

    • retType指明返回类型，可以明确地指定，如int，bool,自定义类型等，也可以是decltype推演类型。

    • capture 指定了body中可以访问的外部变量列表，具体解释如下：

      • [a,&b]以传值的方式捕获a变量，以引用的方式捕获b变量。
      • [this] 以传值的方式捕获 this 指针。
      • [&] 以引用的方式捕获所有的外部自动变量，可修改外部量。
      • [=] 以传值的方式捕获所有的外部自动变量，不可修改外部量。
      • 不捕获外部的任何变量。
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