C++第03章基本數(shù)據(jù)類型與基本運算

1、第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算13.1 包含簡單運算的包含簡單運算的C+程序程序3.2 基本類型及其派生類型基本類型及其派生類型 3.2.1 數(shù)據(jù)類型的概念數(shù)據(jù)類型的概念任何一個程序都可以分為三個部分：數(shù)據(jù)的輸任何一個程序都可以分為三個部分：數(shù)據(jù)的輸入，數(shù)據(jù)的加工，數(shù)據(jù)的輸出，所以數(shù)據(jù)是程序入，數(shù)據(jù)的加工，數(shù)據(jù)的輸出，所以數(shù)據(jù)是程序運行的對象和結(jié)果，是程序設計的第一要素。運行的對象和結(jié)果，是程序設計的第一要素。數(shù)據(jù)類型概念的幾個要點是：數(shù)據(jù)類型概念的幾個要點是：第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算2（1）每一項數(shù)據(jù)應唯一地屬于某種類型。）每一項

2、數(shù)據(jù)應唯一地屬于某種類型。（2）每一數(shù)據(jù)類型意味著一個有明確定義的值的集合。）每一數(shù)據(jù)類型意味著一個有明確定義的值的集合。（3）同一類型的數(shù)據(jù)占用相同大小的存儲空間。）同一類型的數(shù)據(jù)占用相同大小的存儲空間。（4）同一類型的數(shù)據(jù)具有相同的（允許對其施加的）運）同一類型的數(shù)據(jù)具有相同的（允許對其施加的）運算操作集。算操作集。作為面向?qū)ο笳Z言，作為面向?qū)ο笳Z言，C+把類（把類（class）視為其核心）視為其核心概念，引入了類（概念，引入了類（class）的概念，就使得）的概念，就使得C+語言與語言與C 語言相比發(fā)生了本質(zhì)的變化。語言相比發(fā)生了本質(zhì)的變化。類（類（class） 和對象（和對象（obje

3、ct ）的概念在的概念在C+編程中編程中所起的作用，可以從兩個角度來分析：所起的作用，可以從兩個角度來分析：第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算31)1) 從程序的組織角度。從程序的組織角度。C+通過通過class 把數(shù)據(jù)以及對把數(shù)據(jù)以及對這些數(shù)據(jù)進行處理和運算的函數(shù)封裝為互相關(guān)聯(lián)這些數(shù)據(jù)進行處理和運算的函數(shù)封裝為互相關(guān)聯(lián)的程序模塊，這與的程序模塊，這與C 和和Pascal 等語言把程序劃分等語言把程序劃分為具有互相調(diào)用關(guān)系的函數(shù)或過程是不同的。為具有互相調(diào)用關(guān)系的函數(shù)或過程是不同的。2)2) 從數(shù)據(jù)類型的角度，從數(shù)據(jù)類型的角度，C+通過通過class 引入了抽象數(shù)引入了

4、抽象數(shù)據(jù)類型的概念，一個由數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員組成據(jù)類型的概念，一個由數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員組成的一個類就是一種新的數(shù)據(jù)類型，的一個類就是一種新的數(shù)據(jù)類型，C+語言為用語言為用戶提供了設計反映不同應用背景特征的千變?nèi)f化戶提供了設計反映不同應用背景特征的千變?nèi)f化的數(shù)據(jù)類型的可能性。的數(shù)據(jù)類型的可能性。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算4 C+程序中的數(shù)據(jù)類型可以如下不同類型的形式出現(xiàn)：程序中的數(shù)據(jù)類型可以如下不同類型的形式出現(xiàn)：1)1) 基本類型：由系統(tǒng)定義，幾乎各種語言都須具備的數(shù)基本類型：由系統(tǒng)定義，幾乎各種語言都須具備的數(shù)據(jù)類型據(jù)類型, C+語言在四種基本類型基礎上又給出

5、了若干語言在四種基本類型基礎上又給出了若干類型的派生類型。類型的派生類型。2)2) 用戶定義類型：面向?qū)ο笳Z言區(qū)別于一般結(jié)構(gòu)化程序用戶定義類型：面向?qū)ο笳Z言區(qū)別于一般結(jié)構(gòu)化程序設計語言的主要特征之一。設計語言的主要特征之一。3)3) 導出類型：由已定義類型以某種確定的方式產(chǎn)生的新導出類型：由已定義類型以某種確定的方式產(chǎn)生的新類型，這主要是指數(shù)組（類型，這主要是指數(shù)組（array）、指針（）、指針（pointer）、）、和引用（和引用（reference）類型。）類型。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算5C+語言從語言從C 語言中繼承了枚舉（語言中繼承了枚舉（enum）類

6、型、結(jié)）類型、結(jié)構(gòu)（構(gòu)（struct）和聯(lián)合（）和聯(lián)合（union）類型。我們把它們歸入）類型。我們把它們歸入用戶參與定義的類型（用戶參與定義的類型（嚴格地說，它不是完全由用戶嚴格地說，它不是完全由用戶定義的。在定義的。在c c語言中以類說明的形式定義的類型才語言中以類說明的形式定義的類型才是完全的用戶定義類型。是完全的用戶定義類型。），在），在C+語言中，枚舉類語言中，枚舉類型實際上是整數(shù)（型實際上是整數(shù)（int）類型的子集，而結(jié)構(gòu)和聯(lián)合與）類型的子集，而結(jié)構(gòu)和聯(lián)合與C 語言中已經(jīng)不同，它們可以作為特殊的類來處理。語言中已經(jīng)不同，它們可以作為特殊的類來處理。C+語言中的類型可以按下表劃分：語

7、言中的類型可以按下表劃分：第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算63.2.2 3.2.2 基本類型基本類型基本類型是具有下面三個特征的數(shù)據(jù)類型：基本類型是具有下面三個特征的數(shù)據(jù)類型：由系統(tǒng)定義和提供；由系統(tǒng)定義和提供；它們是構(gòu)造所有其它類型的原始出發(fā)點；它們是構(gòu)造所有其它類型的原始出發(fā)點；它們是幾乎所有程序設計（不管是哪一代的）它們是幾乎所有程序設計（不管是哪一代的）語言都包含的。語言都包含的。C+語言的基本數(shù)據(jù)類型有：語言的基本數(shù)據(jù)類型有：int 型，型，float 型，型，doubledouble型，型，char 型，型，boolbool型和型和void 型。型。布爾類

8、型（布爾類型（bool型），它只有兩個常量：型），它只有兩個常量：true（真）、（真）、false（假）。（假）。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算73.2.3 3.2.3 基本類型的派生類型基本類型的派生類型基本類型經(jīng)過簡單的字長及范圍放大或縮小，就形基本類型經(jīng)過簡單的字長及范圍放大或縮小，就形成了基本類型的簡單派生類型。成了基本類型的簡單派生類型。派生類型的說明符由派生類型的說明符由int，float，char 前面加上類型前面加上類型修飾符組成。修飾符組成。類型修飾符包括：類型修飾符包括：short：短的，縮短字長。：短的，縮短字長。1ong：長的，加長字長。：

9、長的，加長字長。signed：有符號的，值的范圍包括正負值。：有符號的，值的范圍包括正負值。unsigned：無符號的，值的范圍只包括正值。：無符號的，值的范圍只包括正值。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算8基本類型及其常用的派生類型的情形如下表所示：基本類型及其常用的派生類型的情形如下表所示：注：實際使用的派生類型名可簡化，如注：實際使用的派生類型名可簡化，如long int 可以用可以用long 代替，代替，unsigned long int 可用可用unsigned long 代替。代替。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算93.2.4 en

10、um3.2.4 enum 類型類型( (枚舉類型枚舉類型) )enumenum 類型是一種由用戶定義的類型。其格式為：類型是一種由用戶定義的類型。其格式為：enum enumenum ;枚舉變量說明可另寫，格式為：枚舉變量說明可另寫，格式為：enumenum ；注：聲明變量時，關(guān)鍵字注：聲明變量時，關(guān)鍵字enumenum 可缺省，（在可缺省，（在C C語言語言中不可省略），對于結(jié)構(gòu)體和共用體，在中不可省略），對于結(jié)構(gòu)體和共用體，在C+C+語言中語言中關(guān)鍵字關(guān)鍵字structstruct、unionunion同樣可省略。同樣可省略。關(guān)于枚舉類型的關(guān)于枚舉類型的5點說明：點說明：P57第三章第三章

11、 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算103.2.5 3.2.5 定點類型與浮點類型定點類型與浮點類型基本類型及其派生類型可劃分為兩大類：基本類型及其派生類型可劃分為兩大類：整數(shù)類型（定點類型）和浮點類型（實數(shù)類型）整數(shù)類型（定點類型）和浮點類型（實數(shù)類型）bool、enum、char、int類型及其派生類型均屬于整類型及其派生類型均屬于整數(shù)類型，其值的集合是整數(shù)集合的一個子集。數(shù)類型，其值的集合是整數(shù)集合的一個子集。特別地，雖然特別地，雖然bool、enum型的值用標識符表示，型的值用標識符表示，但它們的輸出和運算均為整數(shù)值。但它們的輸出和運算均為整數(shù)值。float、double、l

12、ong double類型均屬于浮點類型，類型均屬于浮點類型，其值的集合是實數(shù)集合的一個子集。其值的集合是實數(shù)集合的一個子集。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算113.3 3.3 說明語句說明語句 3.3.1 3.3.1 語句語句C+程序是由若干語句組成，這些語句可以分為四類：程序是由若干語句組成，這些語句可以分為四類：（1 1）說明語句。（一般地，）說明語句。（一般地，C+C+程序中的說明語句并程序中的說明語句并不單純說明，也往往包含創(chuàng)建和初始化等工作。）不單純說明，也往往包含創(chuàng)建和初始化等工作。）（2 2）表達式語句，亦可稱為處理語句。它是程序中）表達式語句，亦可稱為

13、處理語句。它是程序中要求計算機對數(shù)據(jù)進行處理和操作的語句。要求計算機對數(shù)據(jù)進行處理和操作的語句。（3 3）控制語句。是程序中用來控制語句執(zhí)行次序的）控制語句。是程序中用來控制語句執(zhí)行次序的語句，是程序中不可缺少的。語句，是程序中不可缺少的。（4 4）復合語句和空語句。）復合語句和空語句。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算123.3.2 3.3.2 常量和變量常量和變量3.3.3 3.3.3 常量說明常量說明常量說明語句的格式為常量說明語句的格式為： const = ； 例如： const int N2000； const float pai= 3.1416; 必須以關(guān)鍵

14、字const 開頭。C+語言另外還從語言另外還從C C 語言中繼承了一種定義常量語言中繼承了一種定義常量的方法，即在編譯預處理命令中的宏定義（或宏替的方法，即在編譯預處理命令中的宏定義（或宏替換）方法。換）方法。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算13用宏替換的方法定義符號常量與用宏替換的方法定義符號常量與const 方式的實方式的實現(xiàn)機制是不同的：現(xiàn)機制是不同的： 宏替換是在編譯時把程序中出現(xiàn)的所有標識符都宏替換是在編譯時把程序中出現(xiàn)的所有標識符都用其具體的串來替換，這里并沒有一個只讀不寫的用其具體的串來替換，這里并沒有一個只讀不寫的const 變量存在；宏替換的方式中

15、沒有類型、值的概變量存在；宏替換的方式中沒有類型、值的概念，僅是兩個字符串的代換，容易產(chǎn)生問題。因此，念，僅是兩個字符串的代換，容易產(chǎn)生問題。因此，在大多數(shù)情況下建議使用在大多數(shù)情況下建議使用const 常量。常量。有些有些C+C+語言的系統(tǒng)中，關(guān)鍵字語言的系統(tǒng)中，關(guān)鍵字volatile volatile 與與const const 有關(guān)，有關(guān)，const const 把把“變量變量” ” 說明成不變的，說明成不變的，而而volatile volatile 則把則把“常量常量”說明成可變的。說明成可變的。例如：例如：const int n=1000； volatile int n；（把不允許變

16、化的常量n 改變?yōu)椤翱勺儭钡摹＃┑谌碌谌?基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算143.3.4 3.3.4 變量說明變量說明變量說明的格式為：變量說明的格式為： ；1 1全局變量和局部變量全局變量和局部變量2 2生存期與作用域生存期與作用域生存期：變量生存期：變量a a 的生存期是指從的生存期是指從a a 被說明且分被說明且分配了內(nèi)存開始，直到該說明語句失去效力，相應配了內(nèi)存開始，直到該說明語句失去效力，相應內(nèi)存被釋放為止，稱為該變量的生存期。內(nèi)存被釋放為止，稱為該變量的生存期。作用域：變量作用域：變量a a 的作用域是指標識符的作用域是指標識符a a 可以代可以代表該變量的范圍。表

17、該變量的范圍。注：在注：在C+C+中，變量說明語句可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何位置，而中，變量說明語句可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何位置，而C C語言中要求變量說明語句必須書寫在函數(shù)中的說明部分中。語言中要求變量說明語句必須書寫在函數(shù)中的說明部分中。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算153 3變量的存儲類屬性（變量的存儲類屬性（5 5種）種）autoauto： 把變量說明為自動變量把變量說明為自動變量registerregister： 把變量說明為寄存器變量把變量說明為寄存器變量staticstatic： 把變量說明為靜態(tài)變量把變量說明為靜態(tài)變量externextern： 把變量說明

18、為外部變量把變量說明為外部變量第五種選擇為缺省，按自動變量處理。第五種選擇為缺省，按自動變量處理。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算164 4變量的初始化變量的初始化注：在變量的說明語句中進行變量初始化，除注：在變量的說明語句中進行變量初始化，除C C語言中的一種形式外，在語言中的一種形式外，在C C語言中還有另外語言中還有另外一種形式：一種形式：如：如：intint a(13); a(13);3.3.5 3.3.5 名字空間（命名空間）名字空間（命名空間） 名字空間是標識符按其邏輯關(guān)系所進行的分名字空間是標識符按其邏輯關(guān)系所進行的分組；目的是解決大型程序中標識符重名的

19、問題。組；目的是解決大型程序中標識符重名的問題。說明名字空間的語法格式：說明名字空間的語法格式：namespace 第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算173.3.6 3.3.6 類型說明類型說明1 1typedeftypedef 類型說明類型說明2 2用戶參與定義的新類型說明用戶參與定義的新類型說明( (如如:enum:enum類型類型) )3 3完全由用戶定義的數(shù)據(jù)類型完全由用戶定義的數(shù)據(jù)類型( (如如: :類類) )注：注：1. 引用名字空間中說明的標識符時要加限定符。引用名字空間中說明的標識符時要加限定符。如：如：SpaceY:i、SpaceX:f1()2. 為了

20、省略加前綴，減少麻煩，可使用指令：為了省略加前綴，減少麻煩，可使用指令：using namespace 這樣在使用指令的范圍內(nèi)，標識符前的空間這樣在使用指令的范圍內(nèi)，標識符前的空間名前綴可省略。名前綴可省略。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算183.4 基本運算符 3.4.1 3.4.1 運算符和表達式的概念運算分為單目運算，雙目運算以及三目、多目運算。運算分為單目運算，雙目運算以及三目、多目運算。單目：單目： 或或 例如：例如：-24-24，-a-a，i+i+雙目：雙目： 例如：例如：a+ba+b，x=a+bx=a+b三目和多目：三目和多目：C+C+語言中只有一種三目

21、運算即條件運語言中只有一種三目運算即條件運算符，而把函數(shù)調(diào)用視為一般多目運算算符，而把函數(shù)調(diào)用視為一般多目運算第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算193.4.2 3.4.2 運算類型與運算符運算類型與運算符每一種運算區(qū)別于其它運算的是：每一種運算區(qū)別于其它運算的是：1 1 參加運算的運算分量的數(shù)量和類型；參加運算的運算分量的數(shù)量和類型；2 2 運算結(jié)果的類型；運算結(jié)果的類型；3 3 運算的具體操作；運算的具體操作；為了符合人們的習慣和節(jié)省專用符號，有些運算為了符合人們的習慣和節(jié)省專用符號，有些運算符號一符多用，即一個運算符對應于多種運算。符號一符多用，即一個運算符對應于多

22、種運算。一類運算是一個運算類型，具有相同運算分量和一類運算是一個運算類型，具有相同運算分量和結(jié)果類型的運算劃分為同一類。如：算術(shù)運算、關(guān)結(jié)果類型的運算劃分為同一類。如：算術(shù)運算、關(guān)系運算、邏輯運算、位運算等。系運算、邏輯運算、位運算等。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算203.4.3 賦值運算賦值運算3.4.4 算術(shù)運算算術(shù)運算3.4.5 關(guān)系運算關(guān)系運算3.4.6 邏輯運算邏輯運算3.4.7 位運算位運算3.4.8 其他運算其他運算條件運算符條件運算符指針運算符指針運算符逗號運算符逗號運算符字長提取符字長提取符第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算

23、21函數(shù)調(diào)用符函數(shù)調(diào)用符C+語言把圓括號（語言把圓括號（ ）也稱為運算符，把函數(shù)）也稱為運算符，把函數(shù)調(diào)用和類型強制轉(zhuǎn)換也歸類為表達式。調(diào)用和類型強制轉(zhuǎn)換也歸類為表達式。（ ）作為運算符有兩種情況：）作為運算符有兩種情況：（1） 用于函數(shù)調(diào)用，格式為：用于函數(shù)調(diào)用，格式為： ()例如：例如：add（a，b），），main（）等。（）等。（2） 用于強制類型轉(zhuǎn)換。其格式為：用于強制類型轉(zhuǎn)換。其格式為： () 或或 ( ) （C C語言只支持后一種形式）語言只支持后一種形式）數(shù)組下標運算符數(shù)組下標運算符 數(shù)組運算符數(shù)組運算符 和函數(shù)運算符（）一樣也是和函數(shù)運算符（）一樣也是C/C+語言中的特殊概念

24、。語言中的特殊概念。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算22動態(tài)分配符動態(tài)分配符（1） new 運算用來生成一個無名的動態(tài)變量，它運算用來生成一個無名的動態(tài)變量，它返回一個該類型的指針值，在程序中利用指針對這返回一個該類型的指針值，在程序中利用指針對這個變量進行操作。個變量進行操作。（2） delete 運算用來釋放或撤銷由運算用來釋放或撤銷由new 生成的動生成的動態(tài)變量。態(tài)變量。new 和和delete 是是C+語言提供的用于動態(tài)數(shù)據(jù)生成語言提供的用于動態(tài)數(shù)據(jù)生成和釋放的單目運算符。和釋放的單目運算符。限定運算符限定運算符 限定運算符（限定運算符（: : . -）是）

25、是一類沒有明確運算一類沒有明確運算含義的運算符。含義的運算符。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算23（1） 作用域限定符：有兩個作用：作用域限定符：有兩個作用：1 用于類的成員，其使用格式為：用于類的成員，其使用格式為： ： 在程序中引用類的靜態(tài)成員時，或是在類說明外定在程序中引用類的靜態(tài)成員時，或是在類說明外定義該類的成員函數(shù)時，都需要使用義該類的成員函數(shù)時，都需要使用“：”來來限定所引用的數(shù)據(jù)或函數(shù)成員的歸屬。限定所引用的數(shù)據(jù)或函數(shù)成員的歸屬。2 用于全局變量或名字空間變量，其使用格式為：用于全局變量或名字空間變量，其使用格式為： : : 當在某個程序局部說明了與該

26、全局變量同名的變量當在某個程序局部說明了與該全局變量同名的變量時，在這個程序塊中，此變量名就僅指向局部變量，這時，在這個程序塊中，此變量名就僅指向局部變量，這時如果需要引用全局變量，可使用：指明。時如果需要引用全局變量，可使用：指明。第三章第三章 基本數(shù)據(jù)類型與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與基本運算24（2） 成員選擇符成員選擇符. .和和-用來限定對象的成員。一個類用來限定對象的成員。一個類（或結(jié)構(gòu)和聯(lián)合）的對象在引用其成員時，一般有兩種（或結(jié)構(gòu)和聯(lián)合）的對象在引用其成員時，一般有兩種方式：方式：1 . 例如：例如：point p1，p2； float fx = p1.getx()； float fy = p2.gety()；2 - 例如：例如：point * pp = &p1； float fx = pp-getx()；第三章