chap2 变量和基本类型

Reference：《C++ Primer》学习笔记系列——chap2 变量和基本类型
写在前面的话：为什么要不辞辛劳写这个玩意儿？Ans: C++ Primer 读后感

C++庞大的结构，复杂的细节和众多的特性，很容易看了后面忘记前面。此时需要耐心下来，不会了翻看前面的。重复阅读很有必要，因此第一遍的时候做读书笔记就十分重要了。以后阅读就可以有的放矢，重点看自己没有掌握的地方就可以了。

一、基本内置类型：

2.1. 算术类型（参看笔记）

2.1.2 类型转换

  (1) 当给无符号类型一个超出范围的值时，结果是初始值对无符号的Max取模后的余数。
  (2) 但是给有符号类型一个超出范围的值时，结果是未定义的。程序可能工作、可能崩溃、可能生成垃圾数据

unsigned char = -1;// c的值为255。//负数在计算机中以补码形式存在，即-1=1111 1110 + 1=1111 1111 = 255

(3) 含有无符号类型的表达式
​ 算术表达式中 无符号+-有符号

int i = -42; unsigned u = 10;// -42当成补码 -42 = ~(0010 1010)+1= FFD6 其中若int占32位std::cout<< u + i << std::endl;//算术表达式中既有unsigned,又有int,int会被转换成无符号数。所以输出为：4294967264

​ 小有符号 - 大无符号
当从无符号数中减去一个值时，不管这个值是不是无符号数，都必须确保结果不能是一个负值。

unsigned u1=42,u2=10;std:cout<<u1-u2<<std::endl;//32std::cout<<u2-u1<<std::endl;//结果是取模后的值。10-42=-32=反码+1=FFE0

​ 无符号作为循环变量
控制变量递减时，会陷入死循环，因为无符号数不会为负。解决办法：while代替for。见书中例子；
若表达式里既有signed又有unsigned，则在运算时，会将带符号数自动转换成无符号数，此时含有负数的运算会导致错误结果。如-1*1=4294967295

2.1.3 字面值常量

​ 整型和浮点型字面值 ：十进制、##0*八进制，ox##十六进制；浮点型：默认是double类型3.14e5.
这种用后缀来表示具体类型。unsigned ##u; long ##l; long long ##ll; float ##f; long double l;
​ 字符和字符串字面值 ：字符串相当于字符数组”hello world!”，这个的长度=个数+1; a’ 字符型常量
通过添加前缀可以指定字符型字面值的类型 u/U/L/u8/
​ 转义序列 ：
​ 布尔字面值和指针字面值：nullptr 是指针字面值

二、变量

​ 数据类型：决定了所占内存的大小和布局方式、值的范围、变量能参与的运算。
列表初始化
​ 其中大括号用于初始化时，若初始值存在丢失风险，则编译器会报错。如果是圆括号，则会省略掉小数值。但是，若变量类型的范围装不下初始化值时，编译器还是会报错。
默认初始化
​ 全局变量会不默认初始化为0；但是局部变量不会被初始化，使用一个未被初始化的变量将会引起错误。类决定了初始化对象的方式，类都自己决定了提供一个怎样的默认值。

int myvarr = 0;int myvarr = {0};int myvarr{0};int myvarr(0);

2.2.2 变量声明和定义的关系

​ C++支持分离式编译，所以将声明和定义区分开。只声明变量：extern int i; 添加extern关键字即可，同时不要显示地初始化变量。变量只能被定义一次，但可以多次被声明 。不能重复定义。
​ C++是一种静态类型语言，即在编译阶段检查类型。若编译器报错，则不会生成可执行文件。

2.2.3标识符

​ 用户自定义的标识符中不能连续出现两个下划线；也不能以下划线紧连接大写字母开头；函数体外的标识符不能以下划线开头。
​ 变量命名规范：变量名——小写字母；类名——大写字母开头；多个单词用大小写或下划线区分。

2.2.4 名字的作用域

​ 全局作用域；块作用域；如果在块内定义了与全局相同名字的变量，则在块内，局部值会覆盖掉全局值。

三、复合类型：引用和指针

​ 引用，给变量起了一个别名；定义时必须要跟变量绑定在一起，一旦绑定就不能再绑定其他对象了。即，定义一个引用，必须初始化。只是一个别名，不会额外分配存储空间。引用的类型要跟与之绑定的对象类型严格匹配。
​ int &refVal4 = 10;//错误；初始值必须是一个对象，不能是字面常量

指针：

​ 指针定义时无需赋初值；但在块作用域内如果未初始化，将有一个不确定的值。
​ 指针中存放某个对象的地址 int *p = &val;//p指针 指向一个int类型的对象 。不能定义指向引用的指针，因为引用不是对象，没有实际地址。
​ 指针与所指向的对象 类型要严格匹配。 可以利用指针访问对象: *P = 0;
空指针：用nullptr来初始化指针，即得到一个空指针；或者：#include <cstdlib> int *p1 = NULL;；或者用0给指针变量赋初值：int *p2 = 0;也可以得到一个空指针。
void* 指针： 可用于存放任意对象的地址。不能直接操作void*所指向的对象，因为不清楚其对象到底是什么类型，可支持什么样的操作。
符合类型的声明：*、&是类型修饰符，一般与变量名字写在一起，不容易混淆，它只修饰这一个变量，不管其后的其他变量。
指向指针的指针：int *pi = &val; int **ppi = π
指向指针的引用：int *p; int *&r = pi; 从右向左看，r到底是个什么类型

四、const限定符

const对象一旦创建，其值不能改变，因此必须初始化。 const类型可参与的运算，只要不改变其值，就都可以。
​ 默认情况下，const对象仅在文件内有效。要是想要在多个文件中贡献，则定义和声明时都很实用extern。

const 的引用

​ const int ci =1024; const int &r1 = ci; //声明引用必须也是const int类型，引用于对象的类型必须严格一致。
初始化和对const的引用：初始化常量引用时，允许任意的表达式作为初始值。只要改表达式的值可由转换为引用的类型即可。允许一个常量引用绑定非常量的对象、字面值、甚至是一个一般表达式。

int i=42; const int &r1 = i; const int &r2=42; const int r3 = r1*2;

  对cost的引用肯引用一个并非const的对象：如上述代码。r1绑定了一个变量i. 常量引用仅对引用所参与的操作做出来限定，对于引用的对象本身是不是一个常量未作出限定。

指针和const

​ 指向常量的指针：想要存放常量对象的地址，只能使用这个。const double pi =3.14; const double *cptr = π允许一个指向常量的指针指向一个非常量的对象。这与常量引用类似。
​ const指针：把指针自己定为常量。常量指针必须初始化，*const说明指针是一个常量，表示存在指针中的那个地址不能再改变了，而不是指向的那个值不变了。

int errNumb =0;int *const curErr = &errNumb; //指向变量的常量指针const double pi =3.1415926; const double *const pip = π//第一个const表示这个指针是指向常量的，第二个cost表示这是个常量指针。即：这是一个 指向常量的常量指针。

顶层const

​     顶层cost: 指针本身是一个常量； 底层const：指针所指的对象是一个常量。
​      用来声明引用的都是底层const,声明变量的cost都是顶层const.

const int ci =42; int i = 42;const int *p2 = &ci;//p2是指向常量的指针const int *const p3 = p2;//指向常量的常量指针p2 = p3;//合法p2 = &i;//合法！！！！因为int* 可以转换为 const int*int &r = ci;//不合法const int &r2 = i;//合法 常量引用可以绑定到一个变量上。

const int v2 = 0; int v1 = v2;int *p1 = &v1, &r1 = v1;const int *p2 = &v2, *const p3 = &i, &r2 = v2;r1 = v2;//合法 拿const int去给int赋值。p1 = p2;//不合法。p2是指向常量的指针，而p1是指向变量的指针。指向常量的指针必须是cost int*类型p2= p1;//合法。允许指向常量的指针指向非常量对象p1 = p3;//p3是指向常量的指针，必须要cost int*类型；而p2是指向变量的p2 = p3;//合法。底层const是一样的。

constexpr和常量表达式

​     常量表达式在编译过程中就能得到计算结果。
    constexpr可以声明一个变量是常量，而且必须用常量表达式初始化。constexpr int sz = size()只有当size()函数声明为constexpr函数时，这才是一条正确的声明语句。这样在编译时就能得到结果。
​ constexpr能定义的数据类型有限，全局变量都是存放在固定地址的，故可以定义为constexpr类型，比如初始化constexpr指针等，但函数体内局部变量的地址不是固定的，就不能这么定义。
指针和constexpr:
​ 一个cosntexpr指针的初始值必须是nullptr或者o，或者是存储于某个固定地址中的对象。constexpr把它所定义的对象置为了顶层const.

五、处理类型

类型别名

​ typedef A,B;声明B是A的同义词
​ using B = A;别名声明B时A的同义词

typedef char *pstring;const pstring cstr = 0;//这里cstr是指向char的常量指针！！！！容易搞错const pstring *ps;//ps是一个指针，它的对象指向char的常量指针

auto类型说明符

​   auto让编译器通过初始值去推算变量的类型。auto在一条语句中声明多个变量时，只能有一个数据类型。所以所有的变量的初始数据类型必须一样。
​ auto一般忽略顶层const，但保留底层const

decltype类型指示符

​   希望从表达式的类型去定义新的变量，而不是要其值。编译器分析表达式并得到它的类型，却不实际计算其值。decltype会返回顶层const和引用，也包括底层const

int *p = &i;//p是指向int的整型指针decltype(*p) c;//c是 int & 类型，必须初始化

​      如果表达式的内容是解引用操作，则decltype将得到引用类型

  如果表达式加了多层括号，将得到引用类型。 decltype((i)) d;//错误。这个是引用类型，必须初始化

自定义数据结构

预处理器概述

#ifndef SALES_DATA_H//这些预处理命令是为了防止重复包含#define SALES_DATA_H#include <string>struct Sales_data{    std::string bookNo;    unsigned units_sold = 0;    doulbe revenue = 0.0;}#endif