前言

这一节我们将学习数据类型的相关知识，可能会涉及到一些C++的基本语法，如果你还有不明白的，请到C++基本语法这里温故一下

C++数据类型

在编写程序时，我们经常需要用到变量来保存各种信息。变量其实是内存中的一块空间，用来存储特定的数据。创建变量时，计算机会根据变量的类型，分配合适大小的内存，并决定存储的数据格式。

不同的数据类型可以用来保存不同种类的信息，比如：

字符类型：用来存储单个字符，比如'A'。
宽字符类型：用于存储多字节字符，比如Unicode字符。
整数类型：用来存储整数，比如10或-5。
浮点数类型：用来存储小数，比如3.14。
双精度浮点数类型：精度更高的小数，比如3.1415926。
布尔类型：用来存储true（真）或false（假）。

操作系统会根据变量的类型，确定分配多少内存以及如何处理存储的数据。这样，可以更高效地利用系统资源并保证数据正确存储。

基本的内置类型

C++ 为程序员提供了种类丰富的内置数据类型和用户自定义的数据类型。下表列出了七种基本的 C++ 数据类型：

数据类型和关键字

类型	关键字
布尔型	bool
字符型	char
整型	int
浮点型	float
双浮点型	double
无类型	void
宽字符型	wchar_t

wchar_t 其实是通过定义类型别名实现的，具体是：

1	typedef short int wchar_t;

这意味着，wchar_t 实际上占用的空间和 short int 一样，通常是 2 个字节。

C++ 中的一些基本数据类型可以通过修饰符来修改它们的属性，包括：

signed：表示带符号（可以是正数或负数，默认情况下大多数整数类型是带符号的）。
unsigned：表示无符号，只能是正数。
short：表示短整型，通常占用比 int 更少的内存（通常是 2 个字节）。
long：表示长整型，通常占用比 int 更多的内存（通常是 8 个字节）。

不同的数据类型在内存中占用的空间（字节数）会有所不同，而且它们能存储的最大值和最小值也会根据系统有所不同。通常情况下，1 字节等于 8 位。

默认情况下：

int、short、long 类型都是带符号的（signed），可以表示负数和正数。

关于 `long int` 和 `int` 的大小：

在一些早期的编译器中，long int 占 4 个字节，int 占 2 个字节。但是现代的 C/C++ 标准已经兼容这种设定，通常在较新的系统中，long int 占 8 个字节，int 占 4 个字节。 Data Types and Ranges

Data Types and Ranges

类型	位	范围
char	1个字节	-128到127或者0到255
unsigned char	1个字节	0到255
signed char	1个字节	-128到127
int	4个字节	-2147483648到2147483647
unsigned int	4个字节	0到4294967295
signed int	4个字节	-2147483648到2147483647
short int	2个字节	-32768到32767
unsigned short int	2个字节	0到65,535
signed short int	2个字节	-32768到32767
long int	8个字节	-9,223,372,036,854,775,808到9,223,372,036,854,775,807
signed long int	8个字节	-9,223,372,036,854,775,808到9,223,372,036,854,775,807
unsigned long int	8个字节	0到18,446,744,073,709,551,615
float	4个字节	精度型占4个字节(32位)内存空间,+/-3.4e+/-38(~7个数字)
double	8个字节	双精度型占8个字节(64位)内存空间,+/-1.7e+/-308(~15个数字)
long long	8个字节	双精度型占8个字节(64位)内存空间,表示-9,223,372,036,854,775,807到9,223,372,036,854,775,807的范围
long double	16个字节	长双精度型16个字节(128位)内存空间,可提供18-19位有效数字。
wchar_t	2或4个字节	1个宽字符

typedef 声明

在 C++ 中，typedef 关键字可以用来给已有的类型起一个新的名字。这相当于创建一个类型的别名，让代码更清晰或者更方便。

使用方法：

1	typedef 原类型新名字;

示例：

如果想给 int 类型起一个新名字 feet，可以这样写：

1	typedef int feet;

从现在起，feet 就和 int 完全等价，表示同一种类型。比如下面的代码是合法的：

1	feet distance; // 等同于 int distance;

这里的 distance 是一个整型变量，但通过 feet 这个名字，它更直观地表示变量的意义，比如“表示距离”。这让代码更容易阅读和理解。

枚举类型

枚举类型（enumeration）是 C++ 中一种用户自定义的数据类型，用来定义一组固定的值。它非常适合表示只有有限可能取值的变量。通过枚举，可以为变量列举出所有合法值，变量的取值范围就被限制在这些列举的值中。

枚举的定义

枚举用关键字 enum 定义，基本语法如下：

enum 枚举名 { 
    标识符1[=整型常数], 
    标识符2[=整型常数], 
    ...
    标识符n[=整型常数]
} 枚举变量;

工作方式

如果没有为标识符赋值（即省略 =整型常数），枚举会默认从 0 开始，后续值依次加 1。
也可以为部分或全部标识符指定具体的值。未指定的标识符会自动比前一个值大 1。

示例 1：默认值

1
2
3

enum color { red, green, blue }; // red=0, green=1, blue=2
color c;  // 定义变量 c，类型为 color
c = blue; // c 的值为 blue（等价于 2）

示例 2：自定义值

1 2	enum color { red, green=5, blue }; // red=0, green=5, blue=6 color c = green; // c 的值为 5

在这个例子中：

red 的值为 0。
green 的值被设置为 5。
blue 自动被赋值为 6，因为它比前一个值大 1。

枚举的好处

代码更易读：通过枚举名称表达变量的意义（如 red 和 green）。
更安全：变量的取值被限制在定义的枚举值范围内，避免了非法值的出现。

类型转换

类型转换是指将一种数据类型的值转换成另一种数据类型的值。在 C++ 中，主要有四种类型转换方式：静态转换、动态转换、常量转换和重新解释转换。下面我们用更简单的语言解释这些转换方式。

1. 静态转换（Static Cast）

作用：在编译时，将一种类型强制转换成另一种类型。
特点：没有运行时检查，所以如果转换不合理，可能会导致程序运行时出错。
用途：通常用在类型之间有一定相似性的场景，比如 int 和 float 的转换。

例子：

1 2	int i = 10; float f = static_cast<float>(i); // 把 int 类型的值转换为 float

2. 动态转换（Dynamic Cast）

作用：在运行时将基类的指针或引用转换为派生类的指针或引用。
特点：会进行运行时类型检查，如果转换不合法，会返回空指针或抛出异常。
用途：主要用于带有继承关系的类之间的指针或引用转换。

例子：

class Base {};
class Derived : public Base {};
Base* ptr_base = new Derived;  // 基类指针指向派生类对象
Derived* ptr_derived = dynamic_cast<Derived*>(ptr_base); // 转换成派生类指针

3. 常量转换（Const Cast）

作用：用于移除变量的 const 属性，允许对其进行修改。
特点：只能去掉 const，不会改变数据类型。
用途：在特定场景下需要修改 const 修饰的变量时使用。

例子：

1 2	const int i = 10; // 一个常量 int& r = const_cast<int&>(i); // 将 const int 转换为普通 int

4. 重新解释转换（Reinterpret Cast）

作用：直接将一种类型的值按二进制格式解释为另一种类型。
特点：不做任何检查，可能会导致未定义行为。
用途：通常用于需要对内存内容重新解释的场景（如底层编程）。

例子：

1 2	int i = 10; float f = reinterpret_cast<float&>(i); // 强行把 int 的内存解释为 float

总结

转换方式	特点	主要用途
静态转换	编译时转换，无运行时检查	类型相似的普通数据类型转换（如 `int` 转 `float`）
动态转换	运行时检查，安全但速度稍慢	基类与派生类之间的指针或引用转换
常量转换	去掉 `const` 属性，只修改可变性	修改 `const` 变量的值
重新解释转换	直接按内存内容重新解释类型，不安全	内存地址、类型的低级转换（如底层硬件编程）