C++初學者4——標準數據類型

先導：

一、整形

二、浮點型

！保留指定小數位數?

三、布爾類型

關系運算

邏輯運算

?C++邏輯運算四句口訣?

四、字符型

ASCll碼?

C++中的字符表示

字符比較

ASCII中的常用轉換

大小寫轉換

轉換成0~25

五、數據類型隱式轉換

?1. 隱式轉換的通用規則?

?2. 隱式轉換的優先級?

?示例：算術運算時的隱式轉換?

?3. 整數提升（Integer Promotion）??

?4. 算術轉換（Arithmetic Conversion）??

一、整形

我們平常最常見的整形是int，它占4個字節，也就是32比特，可表示的范圍為 $-2^{31}$ ~ $2^{31}-1$ ，如果是 unsigned int，即沒有負數區間，表示范圍為 $0$ ~ $2^{32}-1$ 。

cout << sizeof(int) << endl << sizeof(1234)輸出：
4
4

如果我們存儲的數字范圍超過int了，那么我們就可以使用long long。long long占8個字節

cout << sizeof(123456789123456789) << endl << sizeof(long long);輸出：
8
8

有的時候我們需要把int轉換為long long，我們可以將一個數字乘上1LL或者加上后綴ll或LL。

cout << sizeof(1234 * 1LL);
輸出：
8

在實際編程過程中，如果需要多次使用 long long，我們可以通過 typedef 關鍵字將 long long 重命名為 ll?

使用格式：typedef long long ll;

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll a;
int main(){cin >> a;cout << sizeof(a);return 0;
}
輸出：
8

另外，在C++ primer是這樣規定的：sizeof(short) ≤ sizeof(int) ≤ sizeof(long) ≤ sizeof(long long)，但是各個數據類型的具體長度，則是由編譯器自行決定的。

在我們考試的系統中，short 占 2 個字節，long 占 8 個字節。

二、浮點型

名稱	數據類型	字節數	數據范圍	有效位數
單精度浮點數	float	4B	-3.4e38~3.4e38	6~7位
雙精度浮點數	double	8B	-1.7e308~1.7e308	15~16位
長雙精度浮點數	long double	16B	-1.2e4932~1.2e4932	18~19位

float 占 4 字節，保留有效位數 7 位，double 占 8 字節，保留有效位數 16 位。一般在算法競賽中，我們都使用 double。

其中，浮點型默認為double類型，跟long long一樣，也可以通過后綴f、F（單精度浮點型）、L（長雙精度浮點型）。

cout << sizeof(1.11) << endl;
cout << sizeof(1.11f) << endl;
cout << sizeof(1.11F) << endl;
cout << sizeof(1.11L) << endl;輸出：
8
4
4
16

！保留指定小數位數?

?注意：

使用setprecision保留小數位數時，需要引入頭文件#include <iomanip>
必須加 fixed，否則實際輸出位數可能會小于指定保留位數。
以上所有格式化控制符只對緊跟在其后的數據有作用。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
const double P = 3.1415;
int main(){cout << P << endl;cout << setprecision(5) << P << endl; //錯誤示范，此處必須要加fixedcout << setprecision(6) << 3.14159265358 << endl;cout << fixed << setprecision(3) << P << endl;cout << fixed << setprecision(5) << P << endl;return 0;
}

輸出為：?

? ? 3.1415
? ? 3.1415
? ? 3.14159
? ? 3.142
? ? 3.14150

三、布爾類型

名稱	數據類型	字節數	數值范圍
布爾	bool	1B	true或false

布爾變量聲明和賦值：

bool a = true, b = false;
bool a, b;
bool a = 0, b = 1;
//注意，同之前的一樣，每個變量只能被定義聲明一次，這里只是為了方便演示

輸出的bool類型，并不會輸出true或者false，而是輸出1或0，其中，true是1，false是0。一個非零數定義成bool的時候為true，但輸出是1！！！

cout << bool(0.2) << endl;    //輸出:1
bool a = -1, b = 0;
cout << a << " " << b;    //輸出:1 0
int c = bool(3), d = false;
cout << c << " " << d << endl;    //輸出1 0

關系運算

大小關系	C++關系運算符	數學符號
大于	>	$>$
小于	<	$<$
大于等于	>=? ? ??	$\geq$
小于等于	<=	$\leq$
等于	==	$=$
不等于	!=	$\neq$

重點來了：

數值A? ?關系運算符? ?數值B（表達式的值：布爾值）

什么意思呢？讓我們來看幾個例子

比如表達式

1 > 2

1顯然比2小，所以這個表達式的值為false（否）

(a = 3) == 3

這個式子中，先把a賦值成了3，再判斷a是不是等于3，這個結果肯定是true

有一個比較容易判斷錯的式子：（1 < 2）== false

這個式子的值為false。首先，我們先解析括號中的式子：1<2，這個式子的結果肯定為真，而真與假矛盾了，所以這個式子肯定為假

記住這個四句口訣，輕松搞定多重關系運算符的真假判斷：

?🎯 口訣速記?

?括號優先算?（先算括號內）
?比較從左看?（同級從左到右）
?賦值返右邊?（=返回賦值結果）
?真值對比干?（true/false直接比）

?🌰 例子秒懂?

(a=3)==3 → ?真?（口訣3：賦值返右邊，a=3返回3，再比3==3）
(1<2)==false → ?假?（口訣1+4：先算1<2得true，再比true==false）

?**? 避坑提醒**?

小心**賦值=和比較==**別混淆！
遇到<、>等比較符，?從左到右依次算。

用這口訣，再復雜的表達式也能秒拆解！ ?

邏輯運算

邏輯運算符	含義
&&	邏輯與，如果兩個表達式的值都為真，就返回真，否則，就返回假
\|\|	邏輯或，兩個表達式有一個表達式的值為真，就返回真
！	邏輯非，如果表達式為真，就返回假。表達式為假，就返回真

邏輯運算真值表（1表示表達式的值為真，0表示假）：

A	B	A && B	A \|\| B	A ! B
1	1	1	1	0
1	0	0	1	0
0	1	0	1	1
0	0	0	0	1

重點又又又來了🙂：

布爾值A? ?邏輯運算符? ?布爾值B（表達式的值：布爾值）

大家一定要牢記于心，我們來看看一些例題：

判斷一個數a是否滿足 $2\leq a\leq 17$ ，有很多初學者會這樣寫：

2 <= a <= 17

?但這是大錯特錯的，在C++中，程序是順序執行的，它會先執行2<=a，不論結果如何，返回的一定是一個布爾值，可布爾值如何跟17進行比較，所以我們要用上邏輯運算符，這樣寫：

2 <= a && a <= 17

只有兩種條件都滿足了，也就是滿足了 $2\leq a\leq 17$ ，結果才為真。

判斷一個數是否是3或5的倍數：

a % 3 == 0 || a % 5 == 0

?C++邏輯運算四句口訣?

??"非先算，與或后"??（!?>?&&?>?||）
??"或一真，與全真"??（||?一真即真，&&?全真才真）
??"區間判，與相連"??（a>=2 && a<=17）
??"整除判，或相連"??（num%3==0 || num%5==0）

?🌰 例子秒懂?

!flag && (x>5)?→ 先算!flag，再算&&（口訣1）
age>=18 || score>90?→ 滿足一個即真（口訣2）
2<=a && a<=17?→ 區間必須用&&（口訣3）
n%3==0 || n%5==0?→ 3或5的倍數（口訣4）

? 核心：優先級+短路求值+區間寫法，四句搞定所有邏輯判斷！ ?

在寫邏輯表達式時，一定要注意優先級，如果優先級靠后的那個運算符，一定要加括號！

?對于布爾類型，需要研究的知識有很多，這對于以后的基礎都非常重要，小編之后也會帶著大家一起練習。

四、字符型

字符常量是由單個字符組成，所有字符采用 ASCII 編碼，通用 ASCII 編碼共有?128?個字符。在程序中通常用一對單引號將單個字符括起來表示一個字符常量。如：'a','0','A'。

名稱	數據類型	字節數	數據范圍
字符	char	1B	-128~127
無符號字符	unsigned char	1B	0~255

ASCll碼?

ASCII碼：它是一種基礎的字符編碼標準，用7位二進制數（即0~127的十進制范圍）表示128個字符。

?標準ASCII（0~127）??：
- ?0~31?：控制字符（如換行\n、制表符\t、回車\r等）。
- ?32~126?：可打印字符：
  - 32：空格（）
  - 48~57：數字 0 到 9
  - 65~90：大寫字母 A 到 Z
  - 97~122：小寫字母 a 到 z
  - 其他：標點符號（如 !, @, # 等）。
- ?127?：刪除控制字符（DEL）。
?擴展ASCII（128~255）??：非標準，依賴系統（如Windows-1252），表示特殊符號（如é, ?等）。

C++中的字符表示

char a = 'A';//存儲ASCII值65
cout << a << endl;
char a = 65;//定義a在ASCII中為A
cout << a;輸出：
A
A

我們可以使用轉義字符，來實現一些輸出（不要求掌握后兩個）

名稱	字符形式	值
換行	\n	0X0A
水平制表	\t	0X09
反斜杠	\\	0X5C

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){cout << "大家好\n我是\t小貓\\";return 0;
}

大家可以運行看看

字符比較

這部分就要用到之前講過的關系運算了，大家可以復習一下。（注意，這里我們所講的是字符，不是字符串，字符串之間的比較方式為字典序）

字符比較和數字之前的比較一樣，都是返回表達式的值為真還是假，但是字符比較的不是字符，而是ASCII中字母所代表的數字，舉一些例子：

表達式'a'>'b'的值，a在ASCII中為97， b為98，a應該比b小，這個表達式的值為假
'0'<'2'，這個的值顯然為真，因為48<50

在這里要補充一點，字符和字符之間是可以進行運算的，參與運算的也是每個字母代表的ASCII值，結果也是數字，如'b'+1的結果是99。

ASCII中的常用轉換

大小寫轉換

我們可以根據ASCII中的規律進行大小寫轉換，我們可以發現，大寫字母和小寫字母之間ASCII值只差了32（注意，小寫字母轉化成大寫字母時，需要減去32，反之，則加上32），這樣，就實現了C++中的大小寫轉換。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){char a = 'A';char b = a + 32;cout << a << endl << b;return 0;
}

轉換成0~25

有時，我們為了看起來更方便一些，可以把字母轉換成對應的0~25。怎么操作呢？對于小寫字母，我們只要把對應的字母減去一個'a'；對于大寫字母，我們我們只要把對應的字母減去一個'A'

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){char a = 'C';cout << a - 'A' << endl;char b = 'c';cout << b - 'a' << endl;
}

注意！！！ASCII只針對于英文，中文無效

五、數據類型隱式轉換

隱式轉換是指在編程語言中，由編譯器自動執行的類型轉換過程，而無需顯式指定。這種轉換是為了保持操作的一致性，使不同類型的數據能夠在一些特定的上下文中進行運算或操作。隱式轉換通常涉及到較小范圍數據類型向較大范圍數據類型的轉換，以避免數據丟失或提高精度。

?1. 隱式轉換的通用規則?

隱式轉換通常發生在以下情況：

?賦值時?（=）
?算術運算時?（+,?-,?*,?/）
?函數調用時?（參數類型不匹配）
?初始化時?（如?int x = 3.14;）

編譯器會按照從低精度到高精度、從小范圍到大范圍的原則自動轉換數據類型，以避免數據丟失。

?2. 隱式轉換的優先級?

C++的隱式轉換遵循類型提升（Type Promotion）?規則，優先級如下（從低到高）：

?數據類型?	?提升方向?	?示例?
`bool`	→?`int`	`true`?→?`1`,?`false`?→?`0`
`char`,?`short`	→?`int`	`'A'`?→?`65`
`int`	→?`unsigned int`	`-1`?→?`4294967295`（32位系統）
`int`	→?`long`	`int`?→?`long`（如果?`int`?范圍不足）
`int`	→?`float`	`5`?→?`5.0f`
`float`	→?`double`	`3.14f`?→?`3.14`
`double`	→?`long double`	`3.14`?→?`3.14L`

?示例：算術運算時的隱式轉換?

int a = 5;
float b = 3.14f;
auto result = a + b;  // int → float（a提升為float）
cout << result;       // 輸出 8.14（float類型）

?3. 整數提升（Integer Promotion）??

在算術運算中，?比?int?小的整型（如?char、short）會被提升為?int：

char c = 'A';  // ASCII 65
short s = 100;
auto sum = c + s;  // char → int, short → int（運算結果為int）
cout << sum;       // 輸出 165（int類型）

?4. 算術轉換（Arithmetic Conversion）??

如果兩個操作數類型不同，C++會按照以下規則轉換：

?如果有一個操作數是?long double，另一個轉換為?long double。??
?否則，如果有一個操作數是?double，另一個轉換為?double。??
?否則，如果有一個操作數是?float，另一個轉換為?float。??
?否則，進行整數提升（char/short?→?int），然后按以下規則轉換：??
- 如果一個是?unsigned long，另一個轉換為?unsigned long。
- 如果一個是?long，另一個是?unsigned int：
  - 如果?long?能表示所有?unsigned int?值，則?unsigned int?→?long。
  - 否則，兩者都轉換為?unsigned long。
- 如果一個是?long，另一個轉換為?long。
- 否則，如果一個是?unsigned int，另一個轉換為?unsigned int。
- 否則，兩者都轉換為?int。