变量

在C++中，变量是用来存储数据的命名存储单元。

  1. 变量声明和定义
    • 声明：告诉编译器变量的名称和类型，但不分配存储空间（通常用extern声明）。
    • 定义：为变量分配存储空间并初始化
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      // 声明
      extern int x;

      // 定义
      int x = 10;
  2. 变量的命名规则
    • 必须以字母或下划线_开头。
    • 只能包含字母、数字和下划线。
    • 不能是C++的关键字（如int、class等）。
    • 区分大小写（var和Var是不同的变量）。

  3. 变量的分类
    (1)按作用域分类

    • 局部变量：定义在函数或块中，只能在其所在作用域内使用。
    • 全局变量：定义在所有函数之外，作用域为整个程序。

    • 静态变量：用static修饰，局部变量的作用域仍在函数内，但生命周期贯穿整个程序。

      (2)按存储类型分类

    • 自动变量（Automatic Variables）：默认存储期，生命周期随作用域结束。
    • 静态变量（Static Variables）：用static修饰，生命周期贯穿程序。
    • 外部变量（External Variables）：用extern声明，在其他文件中定义。

    • 线程局部变量（Thread-local Variables）：用thread_local修饰，每个线程有独立副本。

      （3）按数据类型分类

      • 基本数据类型：

        • 整数类型：int、short、long、long long。
        • 浮点类型：float、double、long double。
        • 字符类型：char。
        • 布尔类型：bool。

      • 派生数据类型：

        • 数组：int arr[5];
        • 指针：int* ptr = &a;
        • 引用：int& ref = a;
        • 函数：返回值类型 + 参数列表。
      • 用户自定义类型：
        • 枚举类型（enum）：一组命名常量。
        • 类类型（class）：面向对象中的核心。
        • 结构体（struct）：数据的集合。
        • 联合体（union）：共享内存。
        • typedef：为类型定义别名。

  4. 变量的存储类型
    通过关键字调整存储、作用域和生命周期：

    • auto：自动推导变量类型（C++11）。
    • register：建议变量存储在寄存器（现代编译器忽略）。
    • static：静态存储期。
    • extern：声明外部变量。
    • mutable：允许修改const对象的成员。
    • thread_local：线程局部变量。
  5. 变量的初始化
    • 显式初始化：在定义时赋初值。
    • 默认初始化：
      • 局部变量：未初始化时包含垃圾值。
      • 全局变量和静态变量：会被默认初始化为0或对应类型的默认值。

数据类型

C++中的数据类型用于定义变量存储的类型和大小，帮助程序更高效地管理内存和操作数据。C++提供了多种基本数据类型，包括整型、浮点型、字符型、布尔型等。此外，C++还支持用户自定义数据类型，如结构体和类。

以下是C++中常用的基本数据类型：

  1. 整型：整型用于存储整数，包括有符号整型和无符号整型。常见的整型有int、short、long、long long等。其中，int表示整型，short表示短整型，long表示长整型，long long表示长长整型。无符号整型在前面加上unsigned关键字，如unsigned int、unsigned short等。
  2. 浮点型：浮点型用于存储小数，包括单精度浮点型float和双精度浮点型double。
  3. 字符型：字符型用于存储单个字符，包括char类型。char类型可以存储一个字符，如字母、数字、符号等。
  4. 布尔型：布尔型用于存储布尔值，包括bool类型。bool类型可以存储true和false两个值。
  5. 字符串型：字符串型用于存储字符串，包括char类型的数组。可以使用std::string类来表示字符串。
  6. 指针型：指针型用于存储变量的地址，包括int、float、char*等。
  7. 数组型：数组型用于存储一组相同类型的数据，包括int[]、float[]、char[]等。
  8. 枚举型：枚举型用于定义一组命名的常量，包括enum关键字。
  9. 结构体型：结构体型用于定义一组不同类型的数据，包括struct关键字。
  10. typedef：typedef用于为已有的数据类型定义一个新的名字，方便使用。
  11. 类：类用于定义一组数据和操作这些数据
  12. 空类型（Void Type）：用于函数不返回任何值的情况。

常量

在C++中，常量是一种特殊的变量，其值在程序执行期间不能被修改。常量可以用于存储不会改变的值，如数学常数π、物理常数等。使用常量可以提高代码的可读性和可维护性，因为它们使代码中的硬编码值更加明确。
C++中有几种声明常量的方式：

  1. 使用const关键字：const关键字可以用于声明常量，其语法如下： 
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    const 数据类型 常量名 = 值;
  2. 使用#define预处理指令：#define预处理指令可以用于定义宏，宏是一种常量的替代方式，其语法如下： 
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    #define 宏名 值
  3. 使用constexpr关键字：constexpr关键字可以用于声明常量表达式，常量表达式是在编译时就可以确定其值的表达式，其语法如下： 
    1
    constexpr 数据类型 常量名 = 值;
  4. 使用枚举类型：枚举类型可以用于定义一组常量，其语法如下： 
    1
    2
    enum 枚举类型名 {	
    }