C 数据类型

使用编程语言进行编程时，需要用到各种变量来存储各种信息。变量保留的是它所存储的值的内存位置。这意味着，当您创建一个变量时，就会在内存中保留一些空间。 您可能需要存储各种数据类型（比如字符型、宽字符型、整型、浮点型、双浮点型、布尔型等）的信息，操作系统会根据变量的数据类型，来分配内存和决定在保留内存中存储什么

基本的内置类型

C++ 为程序员提供了种类丰富的内置数据类型和用户自定义的数据类型。下表列出了七种基本的 C++ 数据类型：

其实 wchar_t 是这样来的：

typedef short int wchar_t;

所以 wchar_t 实际上的空间是和 short int 一样
一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰：

• signed
• unsigned
• short
• long

下表显示了各种变量类型在内存中存储值时需要占用的内存，以及该类型的变量所能存储的最大值和最小值
⚠️ 注意：不同系统会有所差异，一字节为 8 位。long int 与 int 都是 4 个字节，因为早期的 C 编译器定义了 long int 占用 4 个字节，int 占用 2 个字节，新版的C/C++ 标准兼容了早期的这一设定

从上表可得知，变量的大小会根据编译器和所使用的电脑而有所不同
下面实例会输出您电脑上各种数据类型的大小

#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;
int main()
{
  cout << "type: \t\t"
       << "************size**************" << endl;
  cout << "bool: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(bool);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<bool>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl;
  cout << "char: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(char);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<char>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<char>::min)() << endl;
  cout << "signed char: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(signed char);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<signed char>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl;
  cout << "unsigned char: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned char>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl;
  cout << "wchar_t: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(wchar_t);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<wchar_t>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl;
  cout << "short: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(short);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<short>::max)();
  cout << "\t\t\t最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;
  cout << "int: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(int);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<int>::max)();
  cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;
  cout << "unsigned: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(unsigned);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)();
  cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;
  cout << "long: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(long);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long>::max)();
  cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;
  cout << "unsigned long: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();
  cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;
  cout << "long long: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(long long);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long long>::max)();
  cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long long>::min)() << endl;
  cout << "double: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(double);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<double>::max)();
  cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;
  cout << "long double: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(long double);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)();
  cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;
  cout << "float: \t\t"
       << "所占字节数：" << sizeof(float);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<float>::max)();
  cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;
  cout << "size_t: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(size_t);
  cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<size_t>::max)();
  cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl;
  cout << "string: \t"
       << "所占字节数：" << sizeof(string) << endl;
  // << "\t最大值：" << (numeric_limits<string>::max)() << "\t最小值：" << (numeric_limits<string>::min)() << endl;
  cout << "type: \t\t"
       << "************size**************" << endl;
  float f1 = 3.14f;
  double d1 = 3.14;
  char ch = 'a';
  ch = 97; // 可以直接用ASCII给字符变量赋值
  return 0;
}

本实例使用了 endl，这将在每一行后插入一个换行符，<< 运算符用于向屏幕传多个值。我们也使用 sizeof() 函数来获取各种数据类型的大小。
当上面的代码被编译和执行时，它会产生以下的结果，结果会根据所使用的计算机而有所不同：

type:           ************size**************
bool:           所占字节数：1   最大值：1                       最小值：0
char:           所占字节数：1   最大值：                        最小值：�
signed char:    所占字节数：1   最大值：                        最小值：�
unsigned char:  所占字节数：1   最大值：�                       最小值：
wchar_t:        所占字节数：4   最大值：2147483647              最小值：-2147483648
short:          所占字节数：2   最大值：32767                   最小值：-32768
int:            所占字节数：4   最大值：2147483647              最小值：-2147483648
unsigned:       所占字节数：4   最大值：4294967295              最小值：0
long:           所占字节数：8   最大值：9223372036854775807     最小值：-9223372036854775808
unsigned long:  所占字节数：8   最大值：18446744073709551615    最小值：0
long long:      所占字节数：8   最大值：9223372036854775807     最小值：-9223372036854775808
double:         所占字节数：8   最大值：1.79769e+308            最小值：2.22507e-308
long double:    所占字节数：16  最大值：1.18973e+4932           最小值：3.3621e-4932
float:          所占字节数：4   最大值：3.40282e+38             最小值：1.17549e-38
size_t:         所占字节数：8   最大值：18446744073709551615    最小值：0
string:         所占字节数：24
type:           ************size**************

C++ 数字

通常，当我们需要用到数字时，我们会使用原始的数据类型，如
short、int、long、float 和 double 等等。
这些用于数字的数据类型，其可能的值和数值范围

C++ 定义数字

我们已经在之前章节的各种实例中定义过数字。下面是一个 C++ 中定义各种类型数字的综合实例：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  // 数字定义
  short s;
  int i;
  long l;
  float f;
  double d;
  // 数字赋值
  s = 10;
  i = 1000;
  l = 1000000;
  f = 230.47f;
  d = 30949.374;
  // 数字输出
  cout << "short  s :" << s << endl;
  cout << "int    i :" << i << endl;
  cout << "long   l :" << l << endl;
  cout << "float  f :" << f << endl;
  cout << "double d :" << d << endl;
  return 0;
}
/* 
short  s :10
int    i :1000
long   l :1000000
float  f :230.47
double d :30949.4 
*/

C++ 数学运算

在 C++ 中，除了可以创建各种函数，还包含了各种有用的函数供您使用。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中，叫做内置函数。您可以在程序中引用这些函数。
C++ 内置了丰富的数学函数，可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。
为了利用这些函数，您需要引用数学头文件。

下面是一个关于数学运算的简单实例：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
  // 数字定义
  short s = 10;
  int i = -1000;
  long l = 100000;
  float f = 230.47;
  double d = 200.374;
  // 数学运算
  cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
  cout << "abs(i)  :" << abs(i) << endl;
  cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
  cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
  cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
  return 0;
}

C++ 随机数

在许多情况下，需要生成随机数。关于随机数生成器，有两个相关的函数。一个是rand()，该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用srand()函数。
下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了time()函数来获取系统时间的秒数，通过调用 rand() 函数来生成随机数：

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main()
{
  int i, j;
  // 设置种子
  srand((unsigned)time(NULL));
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    j = rand(); // 生成实际的随机数
    cout << "随机数： " << j << endl;
  }
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    j = rand() % 100; // 生成实际的随机数
    cout << "随机数： " << j << endl;
  }
  return 0;
}
/* 
随机数： 1938688069
随机数： 1908483399
随机数： 1064735401
随机数： 26654156
随机数： 1299801316
随机数： 28
随机数： 54
随机数： 44
随机数： 13
随机数： 48
*/

typedef 声明

您可以使用 typedef 为一个已有的类型取一个新的名字。下面是使用 typedef 定义一个新类型的语法：

typedef type newname;

例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：

typedef int feet;
#现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：
feet distance;

枚举类型

枚举类型(enumeration)是C++中的一种派生数据类型，它是由用户定义的若干枚举常量的集合。
如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举(enumeration)类型。所谓”枚举”是指将变量的值一一列举出来，变量的值只能在列举出来的值的范围内。
创建枚举，需要使用关键字 enum。枚举类型的一般形式为：

enum 枚举名{ 
     标识符[=整型常数], 
     标识符[=整型常数], 
... 
    标识符[=整型常数]
} 枚举变量;

如果枚举没有初始化, 即省掉”=整型常数”时, 则从第一个标识符开始
例如，下面的代码定义了一个颜色枚举，变量 c 的类型为 color。最后，c 被赋值为 “blue”

enum color { red, green, blue } c;

默认情况下，第一个名称的值为 0，第二个名称的值为 1，第三个名称的值为 2，以此类推。但是，您也可以给名称赋予一个特殊的值，只需要添加一个初始值即可。例如，在下面的枚举中，green 的值为 5

enum color { red, green=5, blue };

在这里，blue 的值为 6，因为默认情况下，每个名称都会比它前面一个名称大 1，但 red 的值依然为 0

C++枚举的简单示范

#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;
int main(){
  enum color {red, blue=2,green,pink} a,b,c;
  int d;
  a = red;
  b = blue;
  c = green;
  d = pink;
  cout << a << b << c << d << endl;
  return 0;
}