再读《C++ Primer》——变量和基本类型

刚上大学那时，几个室友一块买了本《C++ Primer》第4版，看了一遍后就没怎么碰了，偶尔拿出来翻翻，当作工具书使用。后来知道有第5版了，一直觉得内容差不多吧。直到最近，再读其中的一些内容，结合自己曾经所学所用，很多地方都想得更深了。结合C++11，也有很多新的发现。人就是在不断否定过去的自己中成熟的。

以下是书的第2章，变量和基本类型，的一些笔记。

一、基本内置类型

基本数据类型包括算数类型(arithmetic type)和空类型(void)。

书中列出了每种类型的最小存储空间，在不同机器上这些类型的存储空间可能会不同，在程序中怎么获得实际的大小呢？

C++中有个关键字 sizeof ，可以获得一个类型对应对象的大小（以字节byte为单位）。具体细节参考sizeof。

1.算术类型

算术类型分为整型和浮点型。

表示整数、字符和布尔值的算数类型称为整型(integral type)。

char类型通常是单个机器字节，wchar_t用于扩展字符集，比如汉字和日语。

通常，short为半个机器字长，int为一个机器字长，long为一个或两个机器字长（跟操作系统有关）。

2.类型转换

注意有符号数转换为无符号数时可能会出现的问题。

比如：

for (unsigned i = 10; i >= 0; --i)
	std::cout << i << std::endl;

上面的程序中，i永远也不会小于0，循环条件一直成立。

分析：当i减小到0时，经过一次循环，i再减一，值为-1，-1不满足无符号数的要求，将被自动转换成一个合法的无符号数。

计算机中有符号数是用补码表示的，如果int类型占32位，那么-1的补码是32个1（负数符号位是1，其余各位取反，再在末位加1），转换成无符号数也就是2³²-1，所以当i等于0时，--i的结果将会是4294967295。

二、变量

1.初始化

一种特殊的初始化方式：列表初始化。

比如：int units_sold = {0};

如果我们使用列表初始化，并且初始值存在丢失信息的风险，编译器将会报错：

long double ld = 3.14159;
int a{ ld };

2.声明和定义

定义(definition)：为变量分配存储空间，也可以为变量指定初始值。

声明(declaration)：用于向程序表明变量的类型和名字。定义也是声明。

可以使用 extern 关键字声明变量而不定义它。

只有当extern声明位于函数外部时，才可以含有初始化式。

三、复合类型

复合类型主要是引用和指针。

1.引用

引用为对象起了另外一个名字，引用类型引用另外一种类型。定义引用时，程序把引用和它的初始值绑定在一起（不是将初始值复制给引用），无法令引用重新绑定到另外一个对象。

引用不是对象，引用不是对象，引用不是对象，重要的话说三遍！它只是已有对象的别名，所以不能定义引用的引用。而且引用的类型要和与之绑定的对象严格匹配。

2.指针

生成空指针的几个方法：

int *p1 = nullptr;
int *p2 = 0;
int *p3 = NULL;

nullptr 是C++11新标准引入的，它是一种特殊的字面值。

以前我一直是用NULL来生成空指针，NULL是一个预处理变量，在头文件cstdlib中定义，它的值就是0。

在新标准下，现在最好是用nullptr。

四、const限定符

1.const的引用

允许为一个常量引用绑定非常量的对象、字面值。

int i = 42;
const int &r1 = i;

2.指针和const

指向常量的指针：

const double a = 3.14;
const double *ptr = &a;

const指针：

int b = 3.14;
int *const ptr = &b;

指针本身是一个常量，不代表不能通过指针修改其所指向的对象的值。

3.顶层const

顶层const：指针本身是个常量。

底层const：指针所指的对象是一个常量。

五、处理类型

1.类型别名

方法1：使用typedef关键字

typedef double wages;

方法2：使用别名声明

using SI = Sales_item;

方法2是新标准中的。

2.auto类型说明符

让编译器分析表达式所属的类型，auto定义的变量必须有初始值。

3.decltype

选择并返回操作数的类型。

decltype(f()) sum = x;

sum的类型就是函数f的返回类型。