第章C基本语法公开课一等奖市优质课赛课获奖课件

第3章C++基本语法主要内容13.1数据类型

23.2常量和变量

33.3运算符和表达式43.4语句

53.5小结3.1数据类型程序中的各种加工和处理都是针对某些数据进行的，这些数据由数据类型描述。数据类型规定了数据的存储结构（在内存中占据的大小和布局）、可以进行的运算、取值范围。

C++中的数据类型大致分为三类：C++预定义的一组内置的基本数据类型，表示常见的简单数据，如整数、浮点数等；复合类型，由基本数据类型组合而成的更复杂的数据类型，如数组、结构体、联合、枚举等；类类型，即用户自己定义的抽象数据类型。为了方便程序员，C++标准库中还提供的一些常用的抽象数据类型。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型13.1.1内置数据类型字符类型字符型char，通常用来表示单个字符和小整数。整数类型整型int、短整型short、长整型long，分别代表不同长度的整数值char、short、int和long类型都可以用signed和unsigned修饰浮点类型浮点型float、双精度浮点型double和长双精度longdouble布尔类型bool类型只有两个值：true和false。----------------------------------------bool类型、char类型、各种整数类型通称为整值类型。整值类型和浮点类型一起被称为算术类型。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型内置数据类型的空间大小标准C++对内置数据类型的空间大小并没有做出严格规定，但为了编写可移植的代码，应该了解你所使用的编译器和机器，避免对这些特性做出某种假定。如下代码可以测试C++编译器为每种数据类型分配的空间大小：2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ cout<<sizeof(char)<<endl; cout<<sizeof(int)<<endl; cout<<sizeof(float)<<endl; cout<<sizeof(double)<<endl; cout<<sizeof(bool)<<endl; return0;}VisualC++6.0和DEV-C++结果：144813.1.2指针类型

指针持有一个对象的地址，通过指针可以间接操作这个对象。指针的典型用法:构建链式的数据结构，如链表和树管理程序执行时动态分配的对象作为函数的参数每个指针都有相关的类型，需要在定义指针时指出。不同类型的指针的表示方法和保存的地址值并没有分别，区别只是在于指针指向的对象类型不同。指针的类型指出了如何解释该内存地址保存的内容，以及该内存区域应该有多大。例如：

int*pi;//指向整型的指针，如指向内存地址是1000，则跨越的地址空间是1000～1003char*pc;//指向字符型的指针，如指向内存地址是1000，则只占据1000这个字节的区域2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型空指针指针值为0时表示它不指向任何对象，即空指针。指针不能保存非地址值，也不能被赋值或初始化为不同类型的地址值。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型intival=100;int*pi=&ival; //pi被初始化为ival的地址int*pi2=0; //pi2不指向任何对象pi2=ival; //编译错误doubledval=1.5;pi=&dval; //编译错误通用指针C++提供了一种通用指针，即void*指针，它可以持有任何类型的地址值。不能操纵void指针指向的对象，只能传送该地址值或和其他地址进行比较。C++也不允许void指针到其他类型指针的直接赋值。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型inta=10;charch=‘k’;void*pv=&a; //OKpv=&ch; //OKint*pi=pv; //错误，应该使用pi=(int*)pv通过解引用操作（*）可以间接访问指针指向的对象。intx=100,y=20;int*pi=&x;*pi=y; //x=y指针的算术运算指针可以进行加或减整数值的算术运算，这时地址值增加数目取决于指针的类型。指针只有在指向数组元素时，其算术运算才有意义。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型inta=10;charch=‘k’;int*pi=&a;char*pc=&ch;pi++;//在原地址值上加4；因为int占4个字节pc++;//在原地址值上加1；因为char占1个字节3.1.3引用类型引用又称为别名，它可以作为对象的另一个名字。通过引用我们可以间接操纵对象，使用方式类似于指针，但是不需要指针的语法。在程序中，引用主要用作函数的形参。引用由类型标识符和一个取地址符（&）来定义，引用必须被初始化。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型intival=100;//OK，refVal是指向ival的引用int&refVal=ival;//Error,引用没有初始化int&refVal2;//Error，不能用对象的地址来初始化引用int&refVal3=&ival;int&refVal4=10;//Error,不能用没有内存地址的数值来初始化引用引用的注意事项（1）引用一旦定义，就不能再指向其他的对象，对引用的所有操作都会被应用在它所指向的对象上。例如：

intx=100,y=20;int&r=x; //r是x的引用

r=y; //r不是y的引用，而是x=y2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型引用的注意事项（2）注意引用的初始化和赋值极为不同：初始化时引用“指向”一个对象，赋值时，引用被作为所指对象的别名。 虽然C++标准没有规定引用的实现方式，但是在很多C++编译器中，引用被实现为与所指对象占据同一地址空间，例如下面的代码：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=10;int&ra=a;cout<<"a="<<a<<"\t"<<"&a="<<&a<<endl;cout<<"ra="<<ra<<"\t"<<"&ra="<<&ra<<endl;ra=20;cout<<"a="<<a<<"\t"<<"&a="<<&a<<endl;cout<<"ra="<<ra<<"\t"<<"&ra="<<&ra<<endl;}在GNUC++编译环境的输出结果如下：

a=10 &a=0x22ff34ra=10 &ra=0x22ff34a=20 &a=0x22ff34ra=20 &ra=0x22ff342常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型引用与指针的差别（1）定义与初始化 指针的定义形式：类型*指针变量;

指针的初始化：

intx=10,y=20; int*pi;//可以不初始化

pi=&x;//p指向int类型的对象x pi=&y;//p也可以重新指向y

引用的定义形式：类型&引用名=初始值;

引用的初始化：定义引用时必须用有内存地址的对象初始化。引用在初始化之后，一直指向该对象。例如：

inta=10,b=20; int&ri=a;//必须初始化

ri=b;//等同于a=b;2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型引用与指针的差别（2）使用方式

指针通过解引用（*）运算间接访问指向的对象；引用作为对象的别名，可以直接访问对象。例如：

pi=&x;

*pi=30;//x=30

int&ri=a;

ri=40;//a=402常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型引用与指针的差别（3）指针可以不指向任何对象，引用必须指向一个对象。

pi=0;//pi是空指针，不指向任何对象

ri=0;//a=02常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型引用与指针的差别（4）指针之间的相互赋值会改变指向关系；引用之间的相互赋值是它们指向的对象之间的赋值，引用关系本身并不改变。

intx=100,y=20;

int*p1=&x,*p2=&y;

p1=p2;//p1=&y,p1和p2都指向y

int&r1=x,&r2=y;

r1=r2;//x＝y,r1仍是x的引用2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型3.1.4数组数组是一个单一数据类型对象的集合。其中的单个对象没有命名，但可以通过它在数组中的位置进行访问，即下标访问。例如：

//ia是包含10个int对象的数组

intia[10];//数组中下标为3的元素被赋值为7ia[3]=7;2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型定义数组定义数组时需要指定类型名、数组名标识符和数组大小。数组大小是一个不小于1的常量表达式。数组元素的下标从0开始，到数组大小－1。但是，C++并不提供对数组下标范围的检查，需要程序员自己保证正确性。定义数组的同时可以对数组进行初始化，初始值放在花括号中，用逗号隔开。

intia[3]={1,2,3}; intib[]={4,5,6,7};intic[10]={0,1,2}; 2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型数组的注意事项一个数组不能被另一个数组初始化，也不能被直接赋值给另一数组。C++也不允许声明一个引用数组，例如：

intia[3]={1,2,3};intib=ia;//!Errorint&ria=ia;//!Errorintival1=0,ival2=1;int&r[2]={a,b};//!Errorint&rv1=ival1,&rv2=ival2;intrv[2]={rv1,rv2};//OK2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型C风格字符串C++保留了C语言中用字符数组表示字符串的方式，称为C风格字符串。可以通过库函数对这样的字符串进行操作。需要包含标准库头文件<cstring>2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型多维数组定义多维数组，每一维的大小由一对方括号指定。例如：

intia[4][3];访问多维数组的元素要指定每一维的下标。例如：

ia[1][2]=5; 多维数组也可以被初始化：

intia[3][2]={ {0,1}, {2,3}, {4,5}};2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型数组与指针数组名字代表数组第一个元素的地址，它的类型是数组元素类型的指针。例如对下面的数组定义：

intia[5]; ia是一个int*类型，ia和&ia[0]都表示第一个元素的地址。因而，除了使用下标访问数组元素之外，还可以使用指针对数组进行访问。

intmain(){inta[10];inti;int*p;for(i=0;i<10;i++)a[i]=i;for(p=a;p<a+10;p++)cout<<*p;}2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型3.1.5结构体结构体（struct）把一组来自不同类型的数据组合在一起构成复合类型，其中的每个数据都是结构体的成员，在内存中依次存放。结构体的成员不能单独使用，必须由结构体类型的变量通过成员选择运算符“.”来选择，或者由结构体类型的指针通过“－>”运算符选择。定义结构体类型之后，可以创建该类型的许多实例。例如：2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型structX{charc;inti;floatf;doubled;};Xs1,s2;X*ps=&s1;s1.c=‘a’;s1.i=1;s1.f=3.5;s1.d=0.7s2.c=ps->c;……结构体变量内存中的大小（1）结构体变量的成员在内存中依次存放，因而，原则上，结构体变量在内存中的大小是其所有成员的大小之和。但是，为了提高访问效率，大多数编译器实际上都使用了边界对齐技术。

structY{charc;inti;};Yst;上面的变量st在内存中占据几个字节呢？是5吗？

2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型结构体变量内存中的大小（2）内存地址1000开始的一个机器字内存地址1004开始的一个机器字内存地址1008开始……st.c占一个字节st.i占一个完整的机器字为了边界对齐而空出来的3个字节st占的8个字节2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型在GCC编译器下，sizeof(Y)的结果是8。3.1.6联合（共用体）union和struct的语法类似，只是数据成员的存储方式不同。union的每个成员都是从联合变量的首地址开始存储，所以每次只能使用一个成员。使用union可以节省空间，但是容易出错。

unionPacked{charc;inti;floatf;doubled;}; //联合的大小是其中double的大小

//因为double是占据空间最大的元素

Packedx;x.c=‘a’;//其余成员现在不可使用

x.d=3.14; //覆盖了成员c的内容2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型联合的内存布局2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型x.dx的首地址x.cx.fx.i3.1.7枚举枚举定义了一组命名的整数常量，从而提高代码的可读性。例如：

enumShapeType{circle,square,rectangle};

ShapeType枚举类型定义了3个常量：0，1，2分别和名字circle，square以及rectangle关联。ShapeType是一个枚举类型，可以用它来定义枚举变量，变量的值只能是枚举成员。也可以自己指定枚举成员的值：

enumShapeType{circle＝10,square＝20,rectangle};

未指定值的枚举成员，编译器会赋给它相邻的下一个整数值，所以rectangle成员的值是21。枚举类型在必要时，如参与算术运算，会被自动提升为算术类型。枚举的成员名字是不可打印的，输出的是它所表示的整数值。另外，不能使用枚举成员进行迭代，C++不支持枚举成员之间的前后移动。2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型3.1.8类类型除了内置类型和复合类型之外，C++还允许用户自己定义类类型，并且在标准库中预定义了一些常用的类型。这里先简单介绍几种常用的标准类型。

输入输出流——iostream字符串类标准数组——向量类

2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型输入输出流——iostream输入输出操作是由iostream类提供的，使用iostream需包含标准库头文件：

#include<iostream>iostream库中有两个预定义的对象：cin，istream类型的对象，用于从用户终端读入数据。cin的常用方式为：

cin>>变量名; cin>>变量名1>>变量名2; cin>>变量名1>>变量名2>>…>>变量名n；cout，ostream类型的对象，用于向用户终端写数据。cout的常用方式为：

cout<<表达式; cout<<表达式<<endl; cout<<表达式1<<表达式2<<…<<表达式n;

2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型输入输出流——iostream#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intival;floatfval;cin>>ival;cin>>fval;cout<<ival<<'\n';cout<<fval<<endl;//endl表示换行//也可以用下面的连写方式进行输入或输出cin>>ival>>fval; cout<<ival<<'\n'<<fval<<endl; }2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型字符串类——string除了保留C风格字符串char*之外，C++标准库还定义了字符串类string。string类支持字符串对象的各种初始化方式，支持字符串之间的拷贝、比较和连接等操作，还支持对字符串长度的查询和是否为空的判断，并且也可以访问字符串中的单个字符。使用string类，需要包含相应的头文件：string。

#include<string>2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型字符串类——string#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;intmain(){strings1,s2; //创建两个空字符串对象

strings3="Hello,World!";//初始化s3strings4("Iam");s2=“Today”; //赋值

s1=s3+""+s4;//字符串连接

s1+="5"; //末尾追加

cout<<s1+s2+"!"<<endl;//输出字符串内容

cout<<"Lengthofs1is:"<<s1.size()<<endl; //输出字符串长度

for(inti=0;I<s1.size();++i)cout<<s1[i]<<"";//逐个输出s1中的字符}2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型字符串类——string字符串比较使用运算符“==”获得字符串长度使用size()判断字符串是否为空使用empty()可以将一个C风格的字符串赋给string对象，但反之不可。要将string对象转换为C风格字符串，使用c_str()操作，其返回结果为constchar*，即转换得到的C风格字符串首地址。例如：

strings1=“Thisisabook.”; intx=strlen(s1); //Error x=strlen(s1.c_str()); //OK2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型标准数组——向量类C++标准库中的vector类为内置数组类提供了一种替代表示。为了使用vector，我们必须包含相关的头文件：vector。vector可以像数组一样使用，还可以以STL方式使用。

//数组习惯

#include<vector> usingnamespacestd; intmain() {vector<int>iv(10);intia[10];for(intid=0;id<10;id++)ia[id]=iv[id]; //…… }2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型向量类：STL使用习惯//STL习惯#include<iostream>#include<vector>usingnamespacestd;intmain(){vector<int>iv;for(intid=0;id<10;id++)iv.push_back(id); for(intid=0;id<iv.size();id++)cout<<iv[id];//……}2常量和变量3运算符和表达式4语句5小结数据类型1

内置数据类型指针类型引用类型数组结构体联合枚举类类型3.2.1内置数据类型的文字常量当一个数值，例如5，出现在程序中时，它被称为文字常量（literalconstant）。“文字”是因为只能以它的值的形式指代它。“常量”是因为它的值不能被改变。文字常量是不可寻址的。每个文字常量都有相应的类型，其类型由其形式、取值和后缀决定。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词整数文字常量整数文字常量可以表示为十进制、八进制或十六进制的形式。例如23可以写成：

23//十进制

027//八进制

0x17//十六进制十进制整数文字常量默认类型是int，如果数值超出int能够表示的范围，那么其类型是long。八进制和十六进制整数文字常量的类型是int、unsignedint、long、unsignedlong中第一个范围足够表示该数值的类型。可以在文字常量后面加“L”或“l”后缀将其指定为long类型。可以加“U”或“u”将其指定为无符号数。如：

116u120UL2L3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词浮点型文字常量浮点型文字常量可以写成普通的十进制形式或科学计数法形式。例如浮点数235.8可以表示为：

235.82.358E2浮点型文字常量默认为double类型，也可以加后缀改变其类型。float类型的浮点文字常量可以在后面加“F”或“f”标示，后缀“L”或“l”则为longdouble类型。

3.14F1.24f2.5E3L3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词布尔型文字常量bool型的文字常量只有true和false。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词字符型文字常量字符型文字常量是用单引号括起来的单个字符或以斜线开头的转义字符，如‘a’，‘\n’。一些常用的转义字符如：转义字符含义转义字符含义\n换行符\r回车键\b退格键\a响铃符\t水平制表键\v垂直制表键\\反斜杠键\?问号键\'单引号键\"双引号键\ooo八进制数ooo\hhh十六进制数hhh3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词字符串文字常量在程序中经常出现的还有用双引号括起来的字符序列，即字符串文字常量，例如"helloworld"，其默认类型是constchar*。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词3.2.2变量和标识符——变量变量为我们提供了一个有名字的存储区，可以通过代码对其进行读、写处理。变量有时也被称为对象。每个变量都有特定的数据类型，这个类型决定了相关内存的大小、布局、能够存储在该存储区的值的范围以及可以应用在其上的操作。例如：

intcount; doublesalary;3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词3.2.2变量和标识符——标识符引用变量要通过其名字，而变量由标识符命名。标识符可以由字母、数字以及下划线组成，但必须由字母或下划线开头，并且区分大小写字母。上面代码中count和salary都是标识符。C++保留了一些词用作关键字，关键字不能作为程序的标识符使用。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词C++关键字asmautoboolbreakcasecatchcharclassconstconst_castcontinuedefaultdeletedodoubledynamic_castelseenumexplicitexportexternfalsefloatforfriendgotoifinlineintlongmutablenamespacenewoperatorprivateprotectedpublicregisterreinterpret_castreturnshortsignedsizeofstaticstatic_caststructswitchtemplatethisthrowtruetrytypedeftypeidtypenameunionunsignedusingvirtualvoidvolatilewchar_twhile变量的命名规则（1）变量名字要完全、准确地描述出该变量所代表的事物。变量名不能过短——太短的名字无法传达足够的信息，也不能过长——太长的名字很难写且不实用。研究表明，变量名的最佳长度是9到15个字符。使用i、j、k这些名字作为循环变量是约定俗成的，但不要在其他场合使用。给布尔变量赋予隐含“真/假”含义的名字，如done，error，found，success或ok等。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的命名规则（2）常量、typedef和预处理宏全部大写；类和其他类型的名字混合大小写；变量名和函数名中第一个单词小写，后续每个单词首字母大写，如variableOrRoutineName。除了在特定前缀中，不要用下划线作为名字中的分隔符，如student_name，用studentName更好。应该避免使用这些名字：令人误解的名字或缩写，具有相似含义的名字，带有数字的名字，拼写错误的单词，仅靠大小写区分的名字，混用多种自然语言（如汉语拼音和英语），标准类型和函数的名字。避免在名字中包含易混淆的字符：例如，数字一（1）、小写字母L（l）和大写字母i（I），数字0和大小写的字母O（o），数字2和字母z。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的右值和左值变量和文字常量的区别在于变量是可寻址的，对于每个变量，都有两个值与之关联：它的数据值，存储在某个内存地址中。有时也被称为右值。文字常量和变量都可以被用作右值。它的地址值，即存储数据值的那块内存的地址。有时被称为变量的左值。在下面的赋值表达式中：

count=count+5变量count同时出现在赋值操作的左边和右边。右边的变量被读取，读出其关联的内存中的数据值。而左边的count用作写入，原来的值会被加法操作的结果覆盖。在这个表达式的赋值号右边，count和“5”用作右值，而左边的count用作左值。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的定义与声明——定义变量变量的定义会引起相关内存的分配，因为一个变量只能在内存中占据一个位置，所以程序中的每个变量只能定义一次。变量定义的一般格式为：

类型名字;

也可以一次定义多个同类型变量，如下：

类型名字1,名字2;例如：

intival; ival=5;//定义ival后就可以使用ival inta,b,c;//定义三个int变量a,b,c3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的定义与声明——声明变量如果在一个文件中定义了一个变量，其他的文件还想使用这个变量，就必须声明该变量。变量声明（declaration）的作用是使程序知道该变量的类型和名字。声明不会引起内存分配，程序中可以包含对同一变量的多个声明。声明全局变量格式：

extern

类型变量名;3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的定义与声明——声明变量//module0.cppintk=2;//定义变量k//module1.cpp#include<iostream.h>//声明变量k//说明了在module1.cpp之外的某处有k的定义externintk;intmain(){intt=3;//定义变量t，同时也是声明

k=t+2; //使用变量k}3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词变量的初始化定义变量的同时可以为变量提供初始值，否则对于全局变量，系统会自动提供初始值0，而局部变量是未初始化的。因为引用未初始化变量是程序中常见的错误，且不易被发现，因此建议为每个定义的变量提供一个初始值。C++支持两种形式的初始化：使用赋值操作符的显式语法形式（也叫赋值初始化）：

intvalue=1024;charch='t';将初始值放在括号中的隐式形式（也叫直接初始化）：

intvalue（1024）;charch（'t'）;3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词3.2.3const限定词

3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词由const限定的对象不可改变。const在C++中用法非常多，主要有：限定一个对象（变量）限定指针限定引用类的成员函数参数&返回值限定一个对象3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词程序中经常会使用某些常数值，如数组的大小。可是程序代码中如果充斥着这些数值，会降低程序的可读性和可维护性。C语言中我们使用预处理指令#define定义符号常量，但是这种常量的缺点在于它只是作简单的字符串替换，没有类型检查。C++中引入了const限定符，它将一个对象限定为常量。如：

constintbufSize=1024;企图修改这个值会导致编译错误。因为常量在定义后不能修改，所以必须进行初始化。

限定指针首先回顾一下指针：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intival=1024;int*pi=&ival;cout<<"sizeof(pi):"<<sizeof(pi)<<endl;cout<<"sizeof(ival):"<<sizeof(ival)<<endl;cout<<"&pi:"<<&pi<<endl;cout<<"pi:"<<pi<<endl;cout<<"&ival:"<<&ival<<endl;cout<<"*pi:"<<*pi<<endl;cout<<"ival:"<<ival<<endl;}3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词DEV-C++结果如下：sizeof(pi):4sizeof(ival):4&pi:0x22ff70pi:0x22ff74&ival:0x22ff74*pi:1024ival:1024限定指针从程序结果可以看出：指针在内存中占4个字节，首地址是0x22ff70，其中存放的是它所指向内容的首地址，int型变量ival在内存中占4个字节，首地址是0x2274，这块内存存放的是ival的值1024。22ff70H22ff74H22ff741024指针pi所在的内存，放的是ival的首地址变量ival所在的内存，放的是ival的值3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词问题： 在这个例子中，如果我们不允许修改ival的值（即1024），怎么办呢？显然可以将ival定义成常量：

constintival=1024;那么能否通过间接方式修改一个常量呢？例如：

constintival=1024;int*pi=&ival; *pi=500;//可以修改吗？指向常量的指针（1）3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词这段代码会导致编译错误，理由并不是试图通过指针间接修改const，而是“试图将一个const地址赋值给一个非const指针”。要保存ival的地址，只能将pi定义成一个指向constint的指针，成为指向常量的指针：

constintival=1024;

constint*pi=&ival;//OK//或：intconst*pi=&ival;//OK*pi=500;//Error指向常量的指针（2）3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词在上面的代码中，pi是一个指向常量的指针，它所指向的内存中的内容不可以改变。

指向常量的指针（3）22ff70H22ff74H22ff741024constint*piconstintivalpi指向的内存中的内容（即1024）不能变3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词指向常量的指针（4）注意：pi是一个指向常量的指针，但pi本身的值可以改变，指向另一个constint。例如：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(intargc,char*argv[]){constintival=1024;constint*pi=&ival;//pi首先指向constintivalcout<<"&pi:"<<&pi<<endl;cout<<"pi:"<<pi<<endl;cout<<"&ival:"<<&ival<<endl;

constintival1=100;pi=&ival1;//pi再指向ival1cout<<"&pi:"<<&pi<<endl;cout<<"pi:"<<pi<<endl;cout<<"&ival1:"<<&ival1<<endl;}3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词运行结果：&pi:0x22ff70pi:0x22ff74&ival:0x22ff74&pi:0x22ff70pi:0x22ff6c&ival:0x22ff6c指向常量的指针（6）22ff70H22ff74H22ff6c1024constint*piconstintivalpi指向ival1；pi所在内存中的值发生变化，变成了ival1的地址22ff6cHconstintival11003运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词程序运行中的指针变化情况：指向常量的指针（7）C++允许将一个非const地址赋值给const指针，例如：

intival=1024; constint*pi=&ival;

//OK,ival没有被限定为const，可以改变

ival=500;

//!Error,通过pi来改变ival不可以，因为pi是constint* *pi=500;3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词我们也可以定义指向非const对象的指针常量，该指针所在内存的值不允许改变——即该指针一旦用某个单元的地址值初始化，那么指针值就不能再改变，但它所指向单元的值可以改变，语法如下：

intival=1024; int*constpi=&ival; //const限定pi，即pi是一个常量，它指向并且一直指向ival //但是*pi可以改变,因为pi指向的是一个int而不是constint *pi=500;//OK intival1=100; pi=&ival1;//!Error不能改变pi的值指向非const对象的const指针（1）

3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词指向非const对象的const指针（2）

22ff70H22ff74H22ff741024int*constpiintivalpi所在内存中的值不能改变（即22ff74不能变）pi指向的内存中的内容（即1024）可以变3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词指向const对象的const指针

constintival=5;

constint*constpi=&ival;

//pi是一个指向const对象的const指针

在pi的定义中：第一个const限定int，表示指针指向的单元是常量；第二个const限定pi，表示指针的值也是一个常量。因此该指针所在内存的值不允许改变，它所指向内存的值也不能改变。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词限定引用const也可以限定引用，const引用可以用不可寻址的值初始化，如：

int&ri=10; //Error，10是文字常量，不可寻址

constint&rc=10;//OK

//编译器生成一个值为10的临时对象，rc指向这个对象除了限定对象、引用和指针，const的另一个用途是限定函数的形式参数，由const限定的参数在函数体中不能被修改。3运算符和表达式4语句5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词限定对象限定指针限定引用

volatile限定词3.2.3volatile限定词

3运算符和表达式4运算5小结1数据类型常量和变量2

文字常量变量和标识符

const限定词

volatile限定词const和volatile一起被称为CV限定词，volatile的使用语法和const相似。当一个对象的值可能在编译器的控制或检测之外被改变时，那么该对象应该声明为volatile，例如一个被系统时钟更新的对象。编译器执行的某些例行优化行为不能应用在volatile对象上。volatile一般用在多线程或中断处理的程序设计中。3.3运算符和表达式4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3操作数和应用在这些操作数上的运算符构成了表达式。表达式指定了一个计算，会产生一个结果，即表达式的值。当一个表达式中包含两个或两个以上的运算符时，它被称为复合表达式。复合表达式的计算次序由运算符的优先级和结合性决定。C++语言提供了丰富的运算符，根据操作数的个数，可以分为一元运算符、二元运算符，C++中还有一个三元运算符。也可以根据运算符的特点进行分类，例如算术运算符、位运算符、赋值运算符等。所有的运算符都会从操作数中产生一个值，大多数运算符都不会改变操作数，但是有的运算符会修改操作数的值，这称为运算符的副作用。3.3.1算术运算符算术运算符包括：*、/、%、+、－注意：“/”和“%”运算的右操作数不能为0。两个整数的“/”运算结果还是整数，即整除。“%”运算符只能应用于整值类型操作数，两个非负整数进行“%”运算，余数为非负值，否则余数的符号取决于实现。“+”和“－”也可以作用于指针类型的变量。指针的加法一般形式是：

pointer+number;指针减法除了可以像上面的加法形式之外，还可以进行两个指针的减法，一般要求这两个指针指向同一数组的元素，其结果是它们指向的数组元素的下标之差。4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换例：韩信点兵不足百人，三人一行多一个，七人一行少两个，五人一行正好，问有多少人。例：韩信点兵不足百人，三人一行多一个，七人一行少两个，五人一行正好，问有多少人。3.3.2关系和逻辑运算符关系运算符有：<，<=，>，>=，==，!=逻辑运算符有：!，&&，||。逻辑运算和关系运算的计算结果是bool类型的，即true或false。在需要整值类型的环境中，它们的结果会被自动提升为1（true）或者0（false）。逻辑与和逻辑或运算的计算次序是从左至右，只要能够得到表达式的值，运算就会结束，这种现象被称为逻辑运算的短路。即，对于表达式expr1&&（||）expr2，如果expr1的计算结果为false（true），则整个逻辑与（逻辑或）表达式的值为false（true），不会再计算expr2。4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换判断某年是否为闰年（如果是闰年，它应能被4整除，但不能被100整除，或被100整除，也能被400整除）boolisLeapYear(intyear){ booln1=(year%4==0); booln2=(year%100==0); booln3=(year%400==0); if((n1==true&&n2!=true)||(n2==true&&n3==true)) {returntrue;} else{returnfalse;} }3.3.3赋值运算符赋值运算符包括“=”和复合赋值运算符。赋值运算符的左操作数必须是可修改的左值。右操作数的类型必须与左操作数的类型完全匹配，否则编译器会自动将右操作数的类型转换为左操作数的类型，如果不能进行转换，会引起编译错误。赋值运算是有副作用的，它改变了左操作数。赋值表达式本身的值是实际赋给左操作数的值，例如：

intival; ival=1; //结果是1 ival=2.5; //结果是24语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换复合赋值运算符C++还提供了一组复合赋值运算符，一般的语法格式为：

aop=b

等价于：

a=aop(b)这里的op=可以是下面的运算符之一：

+=-=*=/=%= <<=>>=&=|=^=4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换赋值和初始化的不同赋值和初始化有时会被混淆，因为都使用同一个运算符“=”。二者的不同之处在于：一个对象只能在它被定义的时候初始化一次，但是可以多次被赋值。

intival=12; //初始化，等价于intival(12); ival=15;//赋值

intival2;//定义变量，没有初始化

ival2=5;//赋值，虽然是第一次赋值，但不是初始化4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换“=”常被误用“==”在编写程序时，赋值运算符“=”经常被误用为关系运算“==”，引起程序语义错误。例如，判断变量x的值如果等于1就执行某个操作的代码如果将“==”误写为“=”：

//这个条件将永远为true，因为其结果是赋值表达式的值1 if(x=1) doSomething;4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换3.3.4自增和自减

自增（++）和自减（--）运算符为对象加1和减1提供了方便简短的表示。它们最常用于对数组下标、迭代器或指针进行加1或减1操作。自增和自减是一元运算符，其操作数是可修改的左值。自增和自减都有前缀和后缀两种形式。

inta=5,b=5; intival; ival=a++;//ival的值是5，而a的值是6 ival=++b;//b的值是6，ival的值是6自增、自减运算也常用于指针，这时指针通常指向的是一个数组中的元素。4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换3.3.5位运算符（1）位运算符将操作数解释为有序位的集合，每个位是0或1。位运算符允许程序员设置或测试独立的位或一组位。通常使用无符号的整值数据类型进行位操作。按位非运算： 按位非运算符（~）对操作数的每一位取反，原来的1置为0，0置为1。

移位运算：

<<，>>是二元运算，形式：

E1<<E2（对无符号整数左移一位相当于乘2）

E1>>E2（对无符号数或者非负的有符号数，右移一位相当于除2）如果是有符号数的负数，右移运算在左边空位或者插入符号位，或者插入0，这由具体的实现定义。4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换3.3.5位运算符（2）按位&、|、^运算：按位与&、按位或|和按位异或^都需要两个整值操作数。例如：

3&5结果是1（001）

3|5结果是7（111）

3^5结果是6（110）按位与和按位或经常用于检测某个数位的值。例如：

unsignedcharbyte;//测试byte的最高位是否为0if((byte&0x80)==0)……利用位运算的特性，还可以实现一些有趣的算法，如交换变量x和y的值：

x=x^y;y=x^y;x=x^y;4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换位运算表达式——例子（加密解密）intmain(){chara1=‘f',a2=‘i',a3=‘r',a4=‘e';charsecret='8';a1=(char)(a1^secret);a2=(char)(a2^secret);a3=(char)(a3^secret);a4=(char)(a4^secret);cout<<"密文:“<<a1<<a2<<a3<<a4<<endl;a1=(char)(a1^secret);a2=(char)(a2^secret);a3=(char)(a3^secret);a4=(char)(a4^secret);cout<<"原文:“<<a1<<a2<<a3<<a4<<endl;}3.3.6sizeof运算符sizeof运算符的作用是计算一个对象或类型名的字节数，返回类型是size_t。size_t是一种与实现相关的typedef定义，在标准库头文件<cstddef>中定义。sizeof有以下三种形式：sizeof(typename)sizeof(object)sizeofobject4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换3.3.6sizeof应用在内置类型在所有C++实现中：sizeof应用在char、unsignedchar、signedchar类型上的结果都是1；对其他内置类型应用sizeof运算，其结果由实现决定。sizeof应用在枚举类型上的结果是表示枚举类型数值的低层整值类型的字节数。4语句5小结1数据类型2常量和变量运算符和表达式3

算术运算符

关系/逻辑运算符

赋值运算符

自增和自减位运算符

sizeof运算符

new和delete

条件运算符逗号运算符运算符的优先级类型转换3.3.6sizeof应用在数组sizeof运算符应用在数组上时，返回的是整个数组的字节个数，即数组长度乘以每个元素的字节数。sizeof应用在指针上时返回的是指针的字节长度，即使指针是指向数组的。例如：

intia[]={0,1,2};size_tarraysize=siezeofia;//32位机器上，arraysize的值是12int*pa=ia;size_tpointersize=siezeof(pa);