C++数据类型

C++语言提供了丰富的数据类型，例如基本数据类型、复合数据类型和标准库提供的数据类型等，以适应不同的编程需求和数据组织方式。本篇教程主要介绍C++中常见的数据类型及其应用，帮助大家更好地理解和应用C++编程语言。

一、基本数据类型

1、整型（int）

整型是C++中最基本的数据类型之一，用于表示整数值。根据平台的不同，整型可以分为“”int“”、“”short“”、“”long“”等类型，其范围和存储大小也各有不同。整型在日常编程中广泛应用于计数、索引等场景。

C++语言的整数常量有三种形式：十进制、八进制、十六进制。

（1）十进制整数是由不以0开头的0～9的数字组成的数据。

（2）八进制整数是由以0开头的0～7的数字组成的数据。

（3）十六进制整数是由以0x或0x开头的0～9的数字及A～F的字母(大小写字母均可)组成的数据。

例如：

• 0，63，83是十进制数；
• 00，077，0123是八进制数；
• 0x0，Ox0，0x53，0x53，0x3f，0x3f是十六进制数。

整数常量的取值范围是有限的，它的大小取决于此类整型数的类型，与所使用的进制形式无关。

2、浮点型（float、double）

浮点数常量：

浮点数是带有小数的十进制数，可用一般表示法或科学记数法表示。0.23f、0.7e-3都是c++语言的浮点数常量。

（1）一般表示法：十进制整数+小数点+十进制小数。

（2）科学记数法：十进制整数+小数点+十进制小数+E（或e）+正负号+指数。

例如：3.14159，0.567，9777.12是一般表示法形式，1.234e5，4.90867e-2是科学记数法形式。

C++语言的浮点数常量在机器中有单精度和双精度之分。单精度以32位形式存放，用f/F做后缀标记(可以省略)；双精度则以64位形式存放。当一个浮点数常量没有特别指定精度时，则它为双精度浮点数常量。

浮点变量类型：

浮点变量也称实数变量，用于需要精确到小数的函数运算中，有float和double两种类型说明符。

（1）float类型

float类型是一个位数为32位的单精度浮点数。它具有运行速度较快，占用空间较少的特点。

（2）double类型

double类型是一个位数为64的双精度浮点数。双精度数在某些具有优化和高速运算能力的现代处理机上运算比单精度数快。双精度类型double比单精度类型float具有更高的精度和更大表示范围。

3、字符型（char）

（1）字符型常量

字符型常量是指由单引号括起来的单个字符。例如：’a’，’A’，’z’，‘$’，’?’。

注意：’a’和’A’是两个不同的字符常量。除了以上形式的字符常量外，c++语言还允许使用一种以“\”开头的特殊形式的字符常量。这种字符常量称为转义字符，用来表示一些不可显示的或有特殊意义的字符。

（2）字符型变量

字符型变量的类型说明符为char，它在机器中占8位，其范围为0～255。

4、布尔型（bool）

布尔型只有两个取值：“”true“”和“”false“”，用于表示逻辑值。布尔型在条件判断、循环控制等场景中广泛应用。

二、复合数据类型

1、数组（array）

数组是一组按顺序排列的同类型元素的集合，它们在内存中占用连续的空间。数组的每个元素都可以通过索引来访问，索引从0开始。数组的大小在声明时必须是固定的，但在C++11及以后的版本中，可以使用变长数组（VLA）或std::array来创建大小可变的数组。

2、结构体（struct）

结构体是一种用户定义的数据类型，它可以包含不同类型的成员，如整型、浮点型、字符型、数组、指针以及其他结构体等。结构体用于将相关的数据组合在一起，以便于管理。例如，可以定义一个包含姓名、年龄和地址的结构体来表示一个人的信息。

3、枚举类型（enum）

枚举类型允许我们为一组整数值创建符号名称，这样可以提高代码的可读性和可维护性。枚举常用于表示一组有限的选项，如一周的天数、一年的季节、颜色的集合等。

4、指针（pointer）

指针是一个存储变量地址的数据类型。通过指针，我们可以间接访问和操作内存中的数据。指针在C++中非常重要，它们用于动态内存分配、函数参数传递、构建复杂的数据结构（如链表、树等），以及实现引用语义等。

三、标准库

标准库提供的数据类型：

1、字符串（string）

std::string 是一个表示字符串的类，它提供了丰富的操作和方法来处理字符串，如连接、比较、搜索、提取子字符串等。std::string 自动管理内存，使得字符串操作更加安全和方便。

2、向量（vector）

std::vector 是一个动态数组，可以在运行时自动调整大小。它提供了快速的随机访问，以及在末尾高效地添加和删除元素的能力。

3、映射（map）

std::map 是一个排序的关联容器，它存储键值对，并允许快速查找任何给定键对应的值。std::map 内部通常是红黑树实现的，因此键值对会按照键的顺序进行排序。

4、队列（queue）

std::queue 是一个容器适配器，它将队列的行为应用于底层容器（如std::deque），提供了先进先出（FIFO）的数据结构。

5、栈（stack）

std::stack 同样是一个容器适配器，它提供了后进先出（LIFO）的数据结构，适用于需要栈操作的场景。

56std::list 是一个双向链表，它允许在任何位置高效地插入和删除元素。与std::vector不同，std::list在插入和删除时不需要移动元素。

6、集合（set）

std::set 是一个不包含重复元素的集合，它内部通常由红黑树实现，提供了快速的插入、删除和查找操作。

7、双端队列（deque）

std::deque 是一个双端队列，允许在两端高效地插入和删除元素。

8、优先队列（priority_queue）

std::priority_queue 是一个堆容器，提供了基于优先级的元素访问。

9、无序集合（unordered_set） 和 无序映射（unordered_map）

std::unordered_set 和 std::unordered_map 是基于哈希表实现的，它们提供了平均常数时间复杂度的插入、删除和查找操作。

C++提供了丰富多样的数据类型，涵盖了基本数据类型、复合数据类型以及标准库提供的数据类型。程序员可以根据需求选择合适的数据类型，以实现各种复杂的算法和数据结构。熟练掌握这些数据类型，将有助于提高编程效率和代码质量。