C++常量

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++常量

在C++编程语言中，常量指的是那些一旦被设定就不能再改变的值，它们就像是被冻结的数据，始终保持不变。这些值就像是直接写在代码里的字面量，比如数字、字母或者特定的文本。

常量可以是各种基本数据类型，包括：

1. 整型数字：比如整数123。
2. 浮点数字：比如带有小数点的数字3.14。
3. 字符：单个字母或符号，比如’A’或’#’。
4. 字符串：一系列字符组成的文本，比如”Hello, World!”。
5. 布尔值：只有两个可能的值，true（真）或false（假）。

注意：常量和变量类似，但关键的区别在于常量一旦被赋予一个值，这个值就不能被改变。这意味着，如果你在程序中声明了一个常量，你就必须在声明时给它一个值，并且在程序的其余部分，这个值是不可更改的。这样的设计可以帮助避免在程序运行过程中意外改变重要的数据，确保程序的稳定性和可靠性。

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整数常量

• 定义：整数常量是没有小数部分的数字，可以是十进制、八进制或十六进制。

• 进制表示：

  • 十进制：直接写数字，比如 85。
  • 八进制：以 0 开头，比如 0213。
  • 十六进制：以 0x 或 0X 开头，比如 0x4B。

• 后缀：整数常量可以带后缀，表示类型：

  • U：无符号整数（Unsigned）。
  • L：长整数（Long）。
  • 顺序不重要，比如 30U 和 30u 都可以。

示例：

212         // 合法的十进制整数
215u        // 合法的无符号整数
0xFeeL      // 合法的十六进制长整数
078         // 非法：8 不是八进制数字
032UU       // 非法：不能重复后缀

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浮点常量

• 定义：浮点常量是带小数点的数，或者用科学计数法表示的数。
• 表示方式：
  • 小数形式：同时包含整数部分和小数部分，比如 3.14。
  • 指数形式：用 e 或 E 表示，比如 314E-2（等于 3.14）。

注意事项：

• 小数形式必须包含整数或小数部分，比如 3. 或 .141。
• 指数形式必须包含 e 或 E，后面跟一个指数值。

示例：

3.14159       // 合法的小数形式
314159E-5L    // 合法的指数形式
510E          // 非法：缺少指数
.e55          // 非法：缺少整数部分

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布尔常量

• 定义：布尔常量只有两个值，用于表示“真”和“假”：
  • true：表示“真”。
  • false：表示“假”。
• 注意：虽然 true 和 false 在底层分别表示 1 和 0，但我们不应该直接把它们当成数字使用。

示例：

bool isActive = true;
bool isComplete = false;

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字符常量

• 定义：字符常量是用单引号包裹的单个字符，比如 'a'。
• 宽字符：
  • 如果以 L 开头（如 L'x'），则表示宽字符，存储在 wchar_t 类型变量中。
• 窄字符：
  • 普通字符（如 'x'）存储在 char 类型变量中。

特殊字符（转义序列）：

• 转义字符：用反斜杠 \ 开头，表示特殊含义的字符。
• 常见转义字符：

  转义序列	含义
  \\	反斜杠 \
  \'	单引号 '
  \"	双引号 "
  \n	换行符
  \t	制表符
  \r	回车符

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello\tWorld\n";
    return 0;
}

输出：

Hello   World

字符串常量

• 定义：字符串常量是用双引号""包裹的一段文本内容。
• 组成：它可以包含普通字符、特殊字符（通过转义序列如\n表示换行）以及通用字符（如Unicode字符）。

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特点

1. 如何表示字符串：

   • 只需要用双引号包裹内容，例如："Hello, World!"。
   • 字符串中可以包含字母、数字、符号，以及通过转义序列表示的特殊字符。

2. 分行显示字符串：

   • 如果字符串太长，可以使用反斜杠\将其分成多行书写，但显示时仍会显示为一行。

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示例代码

以下代码展示了如何使用字符串常量：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // 定义一个普通的字符串常量
    string greeting = "hello, runoob";
    cout << greeting << endl;  // 输出字符串并换行

    // 定义一个分行的字符串常量
    string greeting2 = "hello, \
                       runoob";
    cout << greeting2 << endl;  // 显示为一行输出
    return 0;
}

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输出结果

hello, runoob
hello, runoob

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解释

1. greeting是一个普通的字符串，直接赋值并输出。
2. greeting2使用了反斜杠\来分行写字符串，但显示时仍为一行，因为\只是告诉编译器“这是一行字符串，书写上分为了多行”。

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小总结

• 整数常量：表示整数，可以加后缀指定类型，支持十进制、八进制和十六进制。
• 浮点常量：表示带小数的数，支持小数形式和指数形式。
• 布尔常量：表示逻辑上的真或假，分别为 true 和 false。
• 字符常量：用单引号表示单个字符，支持转义字符表示特殊符号。
• 字符串常量是用双引号括起来的文本。
• 如果字符串太长，可以用反斜杠\进行分行，输出时仍显示为一行。
• 字符串可以包含特殊字符，比如\n表示换行符，\t表示制表符。

以下是对“定义常量”更通俗易懂的解释：

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定义常量

• 如前面所说，常量是值在程序运行过程中不会改变的变量。
• 在C++中，我们可以通过两种简单的方法定义常量：
  1. 使用#define预处理器。
  2. 使用const关键字。

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方法一：使用#define预处理器

• #define 是一种直接替换文本的工具，在编译前会将程序中所有出现的标识符替换为指定的值。
• 格式：

  #define 标识符 值

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

#define LENGTH 10  // 定义常量 LENGTH 为 10
#define WIDTH  5   // 定义常量 WIDTH 为 5
#define NEWLINE '\n'  // 定义换行符常量

int main() {
    int area = LENGTH * WIDTH;  // 计算面积
    cout << area;               // 输出 50
    cout << NEWLINE;            // 换行
    return 0;
}

输出：

50

说明：

• 程序运行前，所有的LENGTH都会被替换为10，WIDTH会被替换为5，NEWLINE会被替换为换行符。
• #define没有类型约束，是一种简单直接的方法。

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方法二：使用const关键字

• const 是一种更严格的方式，用于定义带类型的常量。
• 格式：

  const 数据类型 变量名 = 值;

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    const int LENGTH = 10;  // 定义一个整型常量
    const int WIDTH = 5;    // 定义另一个整型常量
    const char NEWLINE = '\n';  // 定义换行符常量

    int area = LENGTH * WIDTH;  // 计算面积
    cout << area;               // 输出 50
    cout << NEWLINE;            // 换行
    return 0;
}

输出：

50

说明：

• 使用const定义的常量有类型约束，更加安全。
• const可以直接参与类型检查，这对大型程序更有帮助。

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哪种方式更好？

• **#define**：

  • 优点：简单直接，没有类型约束。
  • 缺点：在大型项目中，缺乏类型检查，可能会引发难以追踪的错误。

• **const**：

  • 优点：具有类型约束，更加安全；现代C++中更推荐使用。
  • 缺点：相较于#define，书写稍显繁琐。

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编程实践

• 通常，我们会将常量的名字用大写字母表示，这样可以让代码更容易阅读和维护。
• 示例：

  const int MAX_SPEED = 120;  // 推荐的命名方式

  通过以上两种方式，你可以选择适合自己需求的方式来定义常量。对于现代C++程序，推荐优先使用const关键字。