- 面向对象编程（OOP）的本质：设计并扩展自己的数据类型
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内置C++数据类型
C++数据类型
- 标识存储的数据的方法：使用变量
- C++中的算术运算
- C++中的类型转换
3.1 简单变量
信息存储的三个基本属性：
- 信息将存储在哪里
- 要存储什么值
- 存储何种类型的信息
3.1.1 变量名
C++变量命名规则：
- 在名称中只能使用字母字符、数字和下划线（_）
- 名称的第一个字符不能是数字
- 区分大小写字符
- 不用使用C++关键字作为名称
- 以两个下划线或下划线和大写字母打头的名称将被保留给实现（编译器及其使用的资源）使用。以一个下划线开头的名称被保留给实现，用作全局标识符（名称被声明的位置）
- C++对于名称的长度没有限制，名称中所有的字符都有意义，但有些平台有长度限制。（ANSI C只保证名称中的前63个字符有意义）
多个单词组成名称的处理方法：
- 使用下划线字符分开单词（C程序员惯用）
- 从第二个单词开始首字母大写（Pascal程序员惯用）
3.1.2 整型
- 语言只能表示所有整数的一个子集
- 不同C++整型使用不同的内存量来存储整数，使用的内存量越大，可表示的整数范围就越大
3.1.3 整型short、int、long、long long
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C++确保这些类型的最小长度：
- short至少16位
- int至少与short一样长
- long至少32位，且至少与int一样长
- long long至少64位，且至少与long一样长
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位：计算机内存的基本单元，每一位都有0/1两种可能。
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字节：8位的内存单元。
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C++字节：由至少能够容纳实现的基本字符集的相邻位组成，即可能的取值数目必须等于或超过字符总数。在使用ASCII码的系统中，一个字节表示8位；在使用Unicode的系统中，一个字节表示16或32位。
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short是short int的简称，long是long int的简称
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sizeof运算符返回类型或变量的长度，对类型名，将名称放在括号中；对变量名，括号是可选的。eg：
sizeof(int); sizeof n_short; -
头文件climits定义了表示各种限制的符号名称，比如 INT_MAX
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#define INT_MAX 32767中#define是一个预处理器编译指令，它查找独立的token（单独的单词），跳过嵌入的单词，进行替换 -
变量初始化的三种方式：
- int owls = 101; // 来自C语言
- int wrens(432); // C++方式
- int hamburgers = {24}; //C++11初始化方式，用于数组或结构，也可用于单值变量
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C++11初始化方式
- int a{2};//a=2
- int b = {3};//b=3
- int c{};//c=0
- int d = {};//d=0
C++11使得可将大括号初始化器用于任何类型（可以使用等号，也可以不使用），这是一种通用的初始化语法。
3.1.4 无符号类型
- 优点：增大变量能够存储的最大值
- 使用：使用关键字unsigned（unsigned int的缩写）
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典型的整型溢出行为
典型的整型溢出行为
3.1.5 选择整型类型
- int被设置为目标计算机的自然长度（natural size，指的是计算机处理起来效率最高的长度）
- 如果没有非常有说服力的理由，则选择int
- 如果变量表示的值不可能为负，则使用无符号类型
- 如果知道可能表示的整数值大于16位证书的额最大可能值，则使用long
- 如果存储的值操作20亿，则使用long long
- 当有大型整型数组或节省内存很重要时才使用short
3.1.6 整型字面值
- 十进制：第一位是1~9
- 八进制：第一位是0
- 十六进制：前两位是0x或0X
- 虽然有不同的表示方式，但是都将以相同的方式（二进制数） 存储在计算机中
- 控制符oct或hex，实际上是一条消息，告诉cout采取何种行为
int a = 10;
//输出八进制
cout <<oct
<<a;
//输出十六进制
cout <<hex
<<a;
3.1.7 C++如何确定常量的类型
- 除非有理由（使用特殊后缀或者值太大）存储为其他类型，否则默认将整型常量存为int
- 首先看后缀
- long：l/L后缀
- unsigned int：u/U 后缀
- unsigned long：ul/uL/Ul/UL后缀
- long long 和 unsigned long long 同理
- 其次看长度
- 对于不带后缀的十进制整数的考虑顺序：int 、long、long long
- 对于不带后缀的十六进制或八进制整数的考虑顺序：int、unsigned int、unsigned long、long long、unsigned long long
3.1.8 char类型：字符和小整数
- 存储字母：通过字母的数值编码解决问题
- char用来处理字符，也可以用做比short更小的整型
- cin和cout的转化作用：根据变量类型，输入和输出字符类型
- C++对字符使用单引号，对字符串使用双引号
- cout.put(字符常量/字符变量) 函数
- 作用：显示一个字符
- 是ostream的一个成员函数，句号是成员运算符
- 历史缘故：cout在C++Release 2.0之前，cout将字符变量显示为字符，而将字符常量显示为数字
- char字面值
- 常规字符：使用单引号括起
- 非常规字符（比如单引号）：使用转义字符（\）转义，可以使用数字转义序列或字符转义序列（比如 \0x8和\b都表示退格）
- 通用字符名
- C++支持一个基本的源字符集，即可用来编写源代码的字符集
- C++标准还允许实现提供扩展源字符集和扩展执行字符集
- C++提供一种表示特殊字符的机制，独立于任何特定的键盘，使用通用字符名（universal character name）
- \u + 8个十六进制位
- \U + 16个十六进制位
- signed char和unsigned char
- char在默认情况下既不是有符号也不是没有符号的，是否有符号由C++实现决定
- signed char范围-128~127，unsigned char范围0~255
- wchar_t
- 解决的问题：程序需要处理的字符集无法使用一个8位的字节表示
- 解决方法1：如果大型字符集是实现的基本字符集，那么编译器厂商可以将char定义为一个16位字节或者更长的字节
- 解决方法2：使用wchar_t (宽字符类型)，底层的类型取决于C++实现，可能是unsigned short或int等
- wcin和wcout可以处理wchar_t流
- 加上前缀L来指示宽字符常量和宽字符串（如，L"tall"）
- C++ 11新增类型：char16_t 和 char32_t
- 解决的问题：Unicode的普及，对特定长度和符号特征的类型的需要，而wchar_t随实现而不同
- 使用前缀u指示char16_t，无符号，长16位
- 使用前缀Ｕ指示ｃｈａｒ32_t，有符号，长32位
3.1.9 bool类型
- C++将非零值解释为true，将零解释为false
- 任何数字值或指针值都就可以被隐式转换为bool值
3.2 const限定符
符号常量的表示：
- 名称首字母大写
- 整个名称大写
- 使用前缀k
- ......
如果声明常量时没有提供值，则该常量的值将是不确定的，且无法修改的。
const较#define的优点：
- 能够明确指定类型
- 可以用使用C++的作用域规则将定义限定在特定的函数或文件中
- 可以将const用于复合类型
ANSI C和C++中const的区别：
- 作用域规则
- C++中可以用const值声明数组长度
3.3 浮点数
小数，带小数部分的数字，分两部分存储，一部分表示值，另一部分表示缩放因子（用来移动小数点的位置）。
3.3.1 书写浮点数
- 标准小数点表示法
- E表示法
- d.dddE+n表示将小数点向右移动n位
- d.dddE-n表示将小数点向坐移动n位
E表示法
3.3.2 浮点类型
- C++有3中浮点类型：float、double、long double
- 表示：有效数位+允许的指数最小范围
- 有效位（significant figure）：数字中有意义的位
- 可以查看头文件cfloat获取系统对浮点数的限制
3.3.3 浮点常量
- 默认情况下为double类型
- 如果希望常量为float类型，请使用f或F后缀
- 如果希望为long double，可使用l或L后缀
3.3.4 浮点数的优缺点
- 可以表示整数之间的值
- 由于有缩放因子，可以表示更大范围的的数
- 浮点运算速度慢，精度低
3.4 C++算术运算符
3.4.1 运算符优先级和结核性
- 仅当两个运算符被用于同一操作数时，优先级和结合性规则才有效
- C++使用优先级规则来确定首先使用哪个运算符
- 可以使用括号来执行自己定义的优先级
- 当两个运算符优先级相同时，C++看操作数的结合性是从左到右还是从右到左
3.4.2 除法分支
除法运算符（\）的行为取决于操作数的类型
除法运算符的行为取决于操作数的类型
3.4.3 求模运算符
求模运算符（%）：返回整数除法的余数
3.4.4 类型转换
自动类型转换的情况：
- 将一种算术类型的值赋给另一种类型的变量
- 表达式中包含不同的类型
- 将参数传递给函数时
#1：初始化和赋值进行的转换
| 转换 | 潜在的问题 |
|---|---|
| 将较大的浮点类型转换为较小的浮点类型，比如double转float | 精度降低；当值超出范围时，结果不确定 |
| 将浮点型转为整型 | 小数部分丢失；当值超出范围时，结果不确定 |
| 将较大的整型转为较小的整型，如long转short | 当值超出范围时，通常只复制右边的字节 |
#2：以{}方式初始化（列表初始化）时进行的转换（C++11）
列表初始化不允许缩窄
#3：表达式中的转换
| 自动转换 | 不同类型运算时转换 |
|---|---|
| - bool、(unsigned)char、short 自动转为 int，因为int类型是计算机的自然类型<br />- 若short比int短，则unsigned short被转为int；若长度相同，则unsigned short被转为unsigned int<br />- wchar_t被转换成下列第一个宽度足够存储其取值范围的类型：int、unsigned int、long和unsigned long | 1. 按下列顺序，当有一个类型符合，则另一个操作数将被转换成同一类型：long double>double>float <br />2. 整型提升<br />3. 比较有无符号和操作数的级别 |
#4：传递参数时的转换
- C++对char和short类型应用整型提升
- 将参数传递给取消原型对参数传递控制的函数时，C++将float参数提升为double
#5：强制类型转换
- 强制类型转换不会改变变量本身，而是创建一个新的、指定类型的值
- 强制类型转换格式
- (typename) vlaue //C Style
- typename (vlaue) //C++ Style，就像函数调用一般
- static case<typename> value //更严格的类型转换
3.4.5 C++11中的auto声明
- 让编译器根据初始值的类型推断变量的类型
- 一般用于处理复杂类型，比如STL中的类型
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