第二章——变量和基本类型

2.1 基本内置类型

2.1.1 算数类型

类型	含义	最小尺寸
bool	boolean	NA
char	character	8 bits
wchar_t	wide character	16 bits
char16_t	Unicode character	16 bits
char32_t	Unicode character	32 bits
short	short integer	16 bits
int	integer	16 bits
long	long integer	32 bits
long long	long long integer	64 bits
float	single-precision floating-point	6 significant digits
double	double-precision floating-point	10 significant digits
long double	extended-precision floating-point	10 significant digits

编码时应当遵循以下选型策略：

明确知道数值不可能为负，选用无符号类型
一般形况下选用int进行整形运算。实际使用时，short往往太小而long又经常和int同样长度。所以当int不足以容纳数值时，可以直接选用long long类型
算数表达式中，不要用char。因为char是否为有符号类型在不同的机型/编译器上可能存在差异。如果确实需要一个很小的整形，建议指明signed char或者unsigned char。
不要用bool做算数运算，尽管bool可以隐式转换成整形，但是隐式类型转换本身就存在风险
执行浮点运算首选double，因为float的精度没有double高，但是在如今的计算机上，其运算效率上和double相差不大甚至更慢。long double一般不用，因为这种类型很可能没有CPU的原生指令支持，性能开销可能过大

2.1.2 类型转换

需牢记，考虑代码的可移植性，编码时不要假定这些隐式类型转换规则一定存在

#include <iostream>

using namespace std;
int main() {
    bool a, b;
    a = 3.14;
    b = 0;
    cout << boolalpha  << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl; // 非零值转bool为true，零值转bool为false

    int c = a;
    int d = b;
    cout << boolalpha  << "c = " << c << " " << "d = " << d << endl; // bool转数值类型时，true转换后得到1，false转换后得到0

    int e = 3.54;
    cout << "e = " << e << endl; // 浮点转换为整型的时候，会抹掉小数部分，没有四舍五入

    /*
	 * 实际使用时，有符号无符号、不同位宽的类型之间相互赋值遵循以下原则
	 * 宽类型赋值给窄类型，将截去宽类型的高位，然后将与窄类型相同长的低位部分赋值给窄类型，被赋值类型的符号类型不受影响
	 * 窄类型赋值给宽类型，将用0扩展窄类型的高位直至和宽类型等长，然后将最终结果赋值给宽类型，被赋值类型的符号类型不受影响
	 */
}

隐式类型转换不仅存在于赋值过程，还存在于表达式的计算过程。由此引申出以下几个需要注意的点：

有符号类型和无符号类型不要在表达式中混用
注意运算过程的溢出

2.1.3 字面值常量

默认情况下，十进制字面值常量是带符号数。八进制和十六进制数是否带符号不确定
虽然默认情况下，十进制字面值常量是带符号数，但字面值不会是负数。“-42”这种表达式中“-”号不是字面值常量的一部分
十进制字面值的类型是int、long和long long中可容纳该字面值的类型中尺寸最小的那个
short类型没有对应的字面值
编译器会自动在字符串字面值后面添加空字符“\0”，多个相邻的字符串
如果两个字符串字面值位置相邻，由空格、tab或者换行分割，则这两个字符串是一个整体

#include <iostream>

using namespace std;
int main() {
    cout << "123" "456"; // 输出123456
    return 0;
}

可以通过添加前缀或者后缀来给字面值常量指定类型

2.2 变量

2.2.1 变量定义

什么是变量

这本书对变量的定义为，一块能存储数据并具有某种类型的内存空间，并不严格区分是类还是内置类型，也不区分是否命名或是否只读。

初始值

在C++中，初始化和赋值，是两个完全不同的操作。初始化不是赋值，初始化的含义是创建变量时赋予其一个初始值，而赋值的含义是把对象的当前值擦除，然后用以一个新值未替代。

列表初始化

#include <iostream>

using namespace std;
int main() {
    int a = 0;
    int b = {0}; // C++有复杂的初始化语法，变量b和c这种用花括号初始化的语法称为“列表初始化”
    int c{0};    // 列表初始化的好处是统一了内置类型和类类型的初始化风格
    int d(0);
    
    cout << a << b << c << d;
    return 0;
}

列表初始化和其他初始化语法的一个重要不同是，如果编译器发现列表初始化动作会导致信息丢失，那么编译器会报错。

#include <iostream>

int main() {

    int a = {3.14}; // 无法编译通过
	int b = 3.14;   // 可以编译通过
    double c = 3.14;
    int d{c};       // 但是如果初始值是一个变量，则编译器就只会给出警告，这里和书上有点出入
    
    return 0;
}

默认初始化

内置类型的默认初始化值和链接行为有关，建议直接看链接这篇文章。类对象的默认初始化行为由默认构造函数决定。

2.2.2 变量声明和定义的关系

和符号的强弱属性有关，仍然建议直接看链接这篇文章。

2.2.3 标识符

C++的标识符(identifier) 由字母、数字和下画线组成，编码时命名规则需遵循所在团队的编码规范

2.2.4 名字的作用域

典型的作用域:

全局作用域：类似于main函数所在区域、在所有花括号之外的作用域就是全局作用域
块作用域：一对花括号就可以创建一个块作用域，例如循环体，函数体等
命名作用域：编码人员可以自行创建带有名称的作用域
类作用域：属于一个类的作用域

嵌套的作用域

作用域可以嵌套，内层作用域可以用同名变量覆盖外层作用域

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {

    int a = 0, b = 0;          // 外层的a
    for (int i = 0; i < 10; i++) { // 外层的i
        int a = 0;                 // 外层的b
        for (int i = 0; i < 10; i++) { // 内存的i
            a++;
            b++;
        }
    }
    cout << "a = " << a << ", " << "b = " << b << endl;
    return 0;
}

2.3 复合类型

2.3.1 引用

不强调的情况下，引用一般指定时左值引用，引用即别名

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {

    string var_a = "var_b 就是 var_a\n";
    string &var_b =var_a;
    var_b = "var_a 就是 var_b\n";
    cout << var_a;
    return 0;
}

引用的定义

1	int &r = i , r2 = i2; // 只有r是引用，r2是int变量