第 3 章 基本数据类型

3.1数据对象3.2基本数据类型 3.3变量与常量3.4指针类型3.5引用类型3.6 类型的意义

学习目的：① 了解数据在计算机中的存储方式；② 掌握常用数据类型变量及常量的使用。

程序中的数据被以某种形式存储在内存中，必须能被计算机识别和处理。高级语言程序中的数据被分为多个种类，以不同方式存储，数据类型决定了数据的存储方式。

3.1 数据对象具有名字、存储地址和值等多个属性的实体。

...... ......

...... 00101001 00101001

Obj ...... Obj ......

数据对象： 标识为 Obj 的存储区

数据值： 程序中的数值 41

包含数据值 41 的数据对象 Obj

数据对象的属性决定了它所能容纳的不同值的数量和类型，同时也表明了这些值之间的逻辑组织和关系。

根据数据对象的值是否能被改变，将数据对象划分为：常量和变量。

3.2 基本数据类型

3.2.1 整型与浮点型3.2.2 字符类型3.2.3 逻辑型3.2.4 空值型

类型说明符 类型名称 字宽 取 值 范 围bool 逻辑型（布尔型） 4(1) true, false

char 字符型 1 -128 ～ 127

int 整型 4 -2147483648 ～ 2147483647

long [int] 长整型 4 -2147483648 ～ 2147483647

float 单精度浮点型 4 6 位有效数字double 双精度浮点型 8 12 位有效数字

typedef int MYTYPE;int n=8, k, m[10];k=sizeof n;n=sizeof(float);k=sizeof(m);n=sizeof(MYTYPE);

3.2.1 整型与浮点型整型

浮点型

......

地址增加方向

00H00H25H

→ 46H......

在计算机中整型数据以 8 位十六进制（ 32位二进制）形式存储，所以取值范围 -23

1 ～ 231-1 。 对于 int n=9542;

内存中的 n 为十六进制数 02546 ；负数以二进制补码形式存储。

浮点型有单精度（说明符为 float ）和双精度（说明符为 double ）之分 。内部数据格式由符号位、指数和小数尾数等三个部分， float 的指数范围 2-127 ～ 2128 ， double 的指数范围 2-102

3 ～ 21024 。

3.2.2 字符类型字符类型数据的存储占据 1 字节

任何信息在内存中都是以数字的形式存储的，字符类型也不例外。不同字符根据编码规则被赋予不同的二进制整数。一般采用的编码规则是 ASCII 编码或扩展 ASCII 编码。例如：英文大写字母 A ～ Z 被编码为 41H ～ 5AH （即十进制的65 ～ 90 ）。其它常用字符的编码见书中附录。

由于编码在字符之间建立起一种顺序关系，编码值小的字符在编码表中的位置靠前，可以通过比较字符编码的大小确定两个字符在编码表中的前后顺序，甚至有时可以把字符型数据做为一种特殊的整数使用。

3.2.3 逻辑型

3.2.4 空值型

逻辑型 ( 说明符为 bool) 数据的取值只有代表逻辑真与逻辑假的两个值，有的语言使用整数 1 和 0 ，有的使用true 和 false ，有的使用非 0 和 0 。 Visual C++5.0后，逻辑型为内建类型，具有 true 和 false 两个值，在内存中分别以 1 和 0 标识，存储宽度为 1 字节。

空值型 ( 说明符为 void) 主要用于指针和函数返回值，表示数据类型的不确定性，而并不是指尚未赋值。空指针表示指针所指向数据的类型不确定。

3.3 变量与常量

3.3.1 常量

3.3.2 变量

变量和常量通常都属于数据对象，具有值、存储地址、名字等属性。

程序中的变量和常量用于存储运算中间结果或特定数据，对数据等的处理通常表现为对变量和常量的具体运算和操作，因此与变量和常量相关的语法、规定等，对于程序设计十分重要。

const int nTopIndex=10;const char cVisible='y';const char* MyName="Franklin";

3.3.1 常量 文字量、字面量常量

整型常量 浮点型常量 字符常量 字符串常量 符号常量

包括

字面量的取值与其字面含义

相同

十 进 制： 若干 0 ～ 9 数字，首位不能是 0 。例：345

八 进 制： 0 开始，后随若干数字 0 ～ 7 ，例：0456

十六进制： 0x 或 0X 开始，后跟若干数字及字母A ～ E （ a ～ e ），例： 0x134FA

小数点表示法 由整数和小数两个部分组成，也可只有整数部分或小数部分，例如， 1. 、 33.87 、 7.0 。

科学表示法 在小数后面加 E （或 e ）及表示指数的整数，指数可以是负数，用于较大或较小的浮点数，例： 3.141e-8 、4e10

'a' 、 'B' 、 '#' 、 'a’=='\141’=='\x61' "My name is John""Item1\tItem2\tItem3 \n "

3.3.2 变量

1. 变量的值

变量为值可以被改变的数据对象。变量具有变量名、变量值及类型等三要素。变量在程序中常用于暂存运算的中间结果或程序块之间的信息传递。

变量在使用前必须说明。在程序中使用赋值语句改变变量的值： nCount+=2; nCount=nCount*nCount;

注意：给变量赋初值是一个好习惯。

3.3.2 变量2. 变量的定义

变量说明 Variable Declaration ： 仅说明变量的类型，未指明变量值和存储地址；

变量定义 Variable Definition ： 说明变量类型的同时为变量申请存储空间。

变量说明和变量定义之间的区别： 变量定义将被说明变量与其存储单元联系在一起。

常用的变量说明或变量定义格式为： <var_specifier> <var_list>;

其中： <var_specifier> 为变量类型说明符 <var_list> 为变量名表

变量的地址为存储该变量值的存储空间首地址，通常指所占用存储区的第一个字或字节的地址。

变量的地址可以使用运算符 & 得到，这个地址值可以被输出或赋值给另一类变量—指针变量，如：int nIndex=8;cout<<"The address of nIndex is"<<&nIndex;int* pnIndex=&nIndex;

程序执行后将在屏幕上显示出变量 nIndex 的地址值：The address of nIndex is 0x××××××××

3.3.2 变量

3. 变量的地址

3.4 指针类型

3.4.1指针定义3.4.2 指针的初始化3.4.3 指针运算3.4.4 指针与常量

指针是 C 语言与 C++ 的特色，使得程序员可以在程序中直接访问内存。

“指针”通指具有指针类型的变量，而指针类型是一大类特定数据类型的统称，指针持有相应类型数据的存储地址。

3.4.1 指针定义对于类型 T， T* 被称为指向类型 T的指针类型（简称 T型指针），即具有类型 T* 的指针变量可以保持T型数据（变量、常量等）的内存存储地址。

变量 变量取值 变量地址

c

...

41H 0064FDEC

...

...

00

64

FD

pc→ EC XXXXXXXX

...

int* pInt; // 指向整型量的指针char** ppChar; // 指向字符型指针的指针int* pIndex[4]; // 整型指针数组，每个元素

// 中存放有整数指针int (*pCount)[3]; // 指向一维数组的指

// 针，该数组有 3 个元素

char c='A';char* pChar="abcde";char* pc=&c;

指针定义方法

分析下述指针定义的含义

3.4.2 指针的初始化定义指针时把一个变量或常量的地址赋值给指针，称作指针初始化。

好的编程风格是每个指针都应该初始化为某个地址，或为 0 。

不同类型变量或常量的地址表达方式不同，对于基本类型变量、数组成员、结构成员等在其名字前加运算符 & ；数组的地址与其第一个元素的地址相同，用数组的名字表示；函数的地址为该函数的入口，用函数的名字表示，例如：

int a, b[10];

int *pa=&a; // &a 表示 a 的地址int *pb=b; // b 表示数组 b[10] 的首地址，此时 *pb 为数组中的第一个整数int *pbElement=&b[3]; // &b[3] 为数组元素 b[3] 的地址 int bb[4][3], (*pArray)[3];

pArray=bb;

3.4.3 指针运算

1 指针与整数的运算

int n=3; int k=n+1; int* pn=&n; int* p=pn+1;

int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};int* pn=a;pn+=2;

2 指针的增 1 （减 1 ）

int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};int* pn=a;pn+=2;

3 指针之间的减法

char Str[20]="My name is John."; char* pStart=Str, pEnd=Str; for(int i=0; i<20; i++) { if(*pEnd=='\0') break; *pEnd++; } cout<<"The length is "<<pEnd-pStart<<endl;

4 指针间的关系运算

两个同类型指针之间可以进行大小的比较，用以确定它们所指向数据的前后顺序。如两个指针相等说明它们指向同一个数据。当两个指针指向同一数组的元素时，如果指针的值不同，那么取值大的指针所指的元素位于取值小的指针所指元素之后 。

3.4.4 指针与常量const char *p; 或 char const *p;

const char *p=0;const char cIndex='A';p=&cIndex; // 可以改变 p 的值*p='B'; // 错！ 因为 p 所指的内容为常量，不能改变

char * const p;

char * const p="abcd";*(p+2)='A';p="hijk"; // 错！ 因为 p 为常指针，不能改变

const char * const p;

const char * const p="abcd";*(p+2)='A'; // 错！ p 所指内容为常量，不能改变p="hijk"; // 错！ 因为 p 为常指针，不能改变

3.5 引用类型

引用的定义格式通常如下： <TypeName> &<RefName>(<VariableName>);

或者 <TypeName> &<RefName>=<VariableName>;

其中 <TypeName> 是某种类型名，可以是除去引用类型之外的任何一种类型，比如整型、字符型、指针类型、结构和类等

int var(1);int &Ref=var;int &MyRef=2;

引用的应用更常见于函数的参数或函数的返回值类型。

3.6 类型的意义

数据的存储 数据所允许的操作

函数重载 类型检查